Vedci a inžinieri testovali v júli 2022 prototyp balóna Venus v Nevade's Black Rock Desert.

Venuša je s jeho horiacim teplom a drvivým tlakom nepriateľský a neodpustiteľný. V skutočnosti sondy, ktoré tam doteraz pristáli, trvali najviac len niekoľko hodín. Ale môže existovať iný spôsob, ako preskúmať tento nebezpečný a fascinujúci svet za orbitermi, obiehajúcim slnko iba kamenný hod zo Zeme. To je balón. Laboratórium Jet Purpulsion Laboratory NASA (JPL) v Pasadene v Kalifornii 10. októbra 2022 informovalo, že letecký robotický balón, jeden z jeho leteckých robotických konceptov, úspešne ukončil dva testovacie lety nad Nevadou.

Vedci použili testovací prototyp, zmenšenú verziu balóna, ktorý by sa jedného dňa mohol jedného dňa prenášať hustými mrakmi Venuše.

Prototypový let prototyp prvého balóna Venuša

Plánovaný Venus Aerobot má priemer 40 stôp (12 metrov), čo je asi 2/3 veľkosť prototypu.

Testovací let vykonal tím vedcov a inžinierov z JPL a v blízkosti Space Corporation v Tillamook v Oregone. Ich úspech naznačuje, že volusovské balóny by mali byť schopní prežiť v hustej atmosfére tohto susedného sveta. Na Venuši bude balón lietať v nadmorskej výške 55 kilometrov nad povrchom. Aby sa zhodovala s teplotou a hustotou atmosféry Venuše v teste, tím zdvihol testovací balón do výšky 1 km.

Balón sa vo všetkých smeroch správa tak, ako bol navrhnutý. Jacob Izraelevitz, hlavný vyšetrovateľ JPL Flight Test, špecialista na robotiku, povedal: „Sme veľmi spokojní s výkonom prototypu. Spustil sa, preukázal kontrolovanú výšku manéveru, a po oboch letoch sme zaznamenali rozsiahle údaje a tešíme sa na zlepšenie našich simulačných modelov, aby sme vylepšili naše simulačné modely, predtým ako sme ich preskúmali.

Paul Byrne z Washingtonskej univerzity v St. Louis a spolupracovník leteckého robotiky v oblasti vedy o robotike dodal: „Úspech týchto testovacích letov pre nás znamená veľa: úspešne sme demonštrovali technológiu potrebnú na preskúmanie oblaku Venuše. Tieto testy kladú základy, ako by sme mohli umožniť dlhodobé robotické prieskum na pekelnom povrchu Venus.

Cestovať vo vetru Venuše

Tak prečo balóny? NASA chce študovať oblasť Venusovej atmosféry, ktorá je príliš nízka na to, aby sa orbiter mohol analyzovať. Na rozdiel od Landers, ktoré vyhodia do vzduchu v priebehu niekoľkých hodín, môžu balóny vznášať sa vo vetre celé týždne alebo dokonca mesiace a unášajú sa z východu na západ. Balón môže tiež zmeniť svoju výšku medzi 171 000 a 203 000 stôp (52 až 62 kilometrov) nad povrchom.

Lietajúce roboty však nie sú úplne sami. Funguje s orbitrom nad atmosférou Venuše. Okrem vykonávania vedeckých experimentov funguje balón aj ako komunikačné relé s obežnou dráhou.

Balóny v balónoch

Prototyp je v podstate „balón v balóne“, uviedli vedci. Pod tlakomhéliumVyplňuje pevnú vnútornú nádrž. Medzitým sa flexibilný vonkajší héliový balón môže rozšíriť a uzavrieť. Balóny môžu tiež stúpať alebo klesať nižšie. Robí to s pomocouhéliumVenty. Keby tím misií chcel zdvihnúť balón, odvzdušnili by hélium z vnútornej nádrže do vonkajšieho balóna. Aby sa balón vrátil na svoje miesto,héliumje odvzdušnený späť do nádrže. To spôsobí, že vonkajší balón sa stráca a stratí určitý vztlak.

Korozívne prostredie

V plánovanej nadmorskej výške 55 kilometrov nad povrchom Venuše nie je teplota taká hrozná a atmosférický tlak nie je taký silný. Táto časť atmosféry Venuše je však stále dosť drsná, pretože oblaky sú plné kvapiek kyseliny sírovej. Aby pomohli vydržať toto korozívne prostredie, inžinieri postavili balón z viacerých vrstiev materiálu. Materiál má povlak odolný voči kyseline, metalizáciu na zníženie slnečného zahrievania a vnútornú vrstvu, ktorá zostáva dostatočne silná na prepravu vedeckých nástrojov. Dokonca aj tesnenia sú odolné voči kyselinám. Letové testy ukázali, že materiály a výstavba balóna by mali tiež pracovať na Venuši. Materiály používané na prežitie Venuše sú náročné na výrobu a robustnosť manipulácie, ktorú sme preukázali pri štarte a zotavení v Nevade, nám dáva dôveru v spoľahlivosť našich balónov na Venuši.

Po celé desaťročia niektorí vedci a inžinieri navrhli balóny ako spôsob, ako preskúmať Venuša. To sa môže čoskoro stať realitou. Obrázok cez NASA.

Veda v atmosfére Venuše

Vedci vybaví balóny pre rôzne vedecké vyšetrenia. Medzi ne patrí hľadanie zvukových vĺn v atmosfére, ktoré produkujú Venuzijské zemetrasenia. Niektoré z najzaujímavejších analýz budú zloženie samotnej atmosféry.Oxid uhličitýVytvára väčšinu atmosféry Venuše a poháňa útek skleníkového efektu, vďaka ktorému sa Venuša stala na povrchu také peklo. Nová analýza by mohla poskytnúť dôležité stopy o tom, ako sa to presne stalo. Vedci v skutočnosti tvrdia, že v prvých dňoch bola Venuša skôr ako Zem. Čo sa teda stalo?

Keďže vedci, samozrejme, informovali o objavení fosfínu v atmosfére Venuše v roku 2020, otázka možného života v oblakoch Venuše oživila záujem. Pôvod fosfínu je nepresvedčivý a niektoré štúdie stále spochybňujú jeho existenciu. Ale balónikové misie, ako je tento, by boli ideálne pre hlbokú analýzu oblakov a možno aj priame identifikáciu akýchkoľvek mikróbov. Balónové misie, ako je táto, by mohli pomôcť rozmotať niektoré z najtlackejších a najnáročnejších tajomstiev.