Vedci a inžinieri testovali prototyp balóna Venus v nevadskej púšti Black Rock v júli 2022. Zmenšené vozidlo úspešne absolvovalo 2 úvodné testovacie lety.

Povrch Venuše je s jej spaľujúcou horúčavou a ohromujúcim tlakom nehostinný a neúprosný. V skutočnosti sondy, ktoré tam doteraz pristáli, vydržali nanajvýš niekoľko hodín. Možno však existuje iný spôsob, ako preskúmať tento nebezpečný a fascinujúci svet, okrem obežných dráh obiehajúcich okolo Slnka len na skok od Zeme. A to je balón. Laboratórium prúdového pohonu (JPL) agentúry NASA v Pasadene v Kalifornii 10. októbra 2022 oznámilo, že robotický balón, jeden z jej konceptov, úspešne dokončil dva testovacie lety nad Nevadou.

Výskumníci použili testovací prototyp, zmenšenú verziu balóna, ktorý by sa jedného dňa mohol skutočne preniesť cez husté oblaky Venuše.

Prvý skúšobný let prototypu balóna Venuša

Plánovaný Venus Aerobot má priemer 12 metrov, čo je približne 2/3 veľkosti prototypu.

Tím vedcov a inžinierov z JPL a Near Space Corporation v Tillamooku v Oregone vykonal skúšobný let. Ich úspech naznačuje, že venušské balóny by mali byť schopné prežiť v hustej atmosfére tohto susedného sveta. Na Venuši bude balón lietať vo výške 55 kilometrov nad povrchom. Aby sa teplota a hustota atmosféry Venuše počas testu vyrovnali, tím zdvihol testovací balón do výšky 1 km.

Balón sa v každom ohľade správa tak, ako bol navrhnutý. Jacob Izraelevitz, hlavný výskumník letových testov JPL, špecialista na robotiku, povedal: „S výkonom prototypu sme veľmi spokojní. Štartoval, predviedol kontrolovaný výškový manéver a po oboch letoch sme ho dostali späť do dobrého stavu. Z týchto letov sme zaznamenali rozsiahle údaje a tešíme sa, že ich použijeme na zlepšenie našich simulačných modelov pred objavovaním našej sesterskej planéty.“

Paul Byrne z Washingtonskej univerzity v St. Louis a spolupracovník v oblasti leteckej robotiky dodal: „Úspech týchto testovacích letov pre nás veľa znamená: Úspešne sme demonštrovali technológiu potrebnú na skúmanie Venušineho oblaku. Tieto testy položili základy pre to, ako by sme mohli umožniť dlhodobý robotický prieskum pekelného povrchu Venuše.“

Cestovanie vo vetroch Venuše

Prečo teda balóny? NASA chce študovať oblasť atmosféry Venuše, ktorá je príliš nízko na to, aby ju orbiter mohol analyzovať. Na rozdiel od pristávacích modulov, ktoré vybuchnú v priebehu niekoľkých hodín, balóny sa môžu vznášať vo vetre týždne alebo dokonca mesiace a pohybovať sa od východu na západ. Balón môže tiež meniť svoju výšku medzi 52 000 a 203 000 stopami (52 až 62 kilometrami) nad povrchom.

Lietajúce roboty však nie sú úplne samy. Spolupracujú s orbiterom nad atmosférou Venuše. Okrem vykonávania vedeckých experimentov slúži balón aj ako komunikačné relé s orbiterom.

Balóny v balónoch

Prototyp je v podstate „balón v balóne“, uviedli vedci. Pod tlakomhéliumnapĺňa pevný vnútorný zásobník. Medzitým sa flexibilný vonkajší héliový balón môže rozťahovať a sťahovať. Balóny môžu tiež stúpať vyššie alebo klesať nižšie. Robí to pomocouhéliumvetracie otvory. Ak by tím misie chcel zdvihnúť balón, vypustil by hélium z vnútornej nádrže do vonkajšieho balóna. Aby balón vrátili na miesto,héliumsa odvetráva späť do zásobníka. To spôsobí, že sa vonkajší balón zmrští a stratí časť vztlaku.

Korozívne prostredie

V plánovanej výške 55 kilometrov nad povrchom Venuše nie je teplota taká hrozná a atmosférický tlak nie je taký silný. Táto časť Venušinej atmosféry je však stále dosť drsná, pretože oblaky sú plné kvapôčok kyseliny sírovej. Aby inžinieri odolali tomuto korozívnemu prostrediu, postavili balón z viacerých vrstiev materiálu. Materiál má kyselinovzdorný povlak, metalizáciu na zníženie slnečného ohrevu a vnútornú vrstvu, ktorá zostáva dostatočne pevná na to, aby uniesla vedecké prístroje. Dokonca aj tesnenia sú odolné voči kyselinám. Letové testy ukázali, že materiály a konštrukcia balóna by mali fungovať aj na Venuši. Materiály použité na zabezpečenie prežitia na Venuši sú náročné na výrobu a robustnosť manipulácie, ktorú sme predviedli pri našom štarte a návrate z Nevady, nám dáva dôveru v spoľahlivosť našich balónov na Venuši.

Už desaťročia niektorí vedci a inžinieri navrhovali balóny ako spôsob, ako preskúmať Venušu. Čoskoro sa to môže stať realitou. Obrázok z NASA.

Veda v atmosfére Venuše

Vedci vybavujú balóny na rôzne vedecké výskumy. Patrí sem hľadanie zvukových vĺn v atmosfére spôsobených zemetraseniami na Venuši. Medzi najzaujímavejšie analýzy bude patriť samotné zloženie atmosféry.Oxid uhličitýtvorí väčšinu atmosféry Venuše a podporuje nekontrolovateľný skleníkový efekt, ktorý z Venuše na povrchu urobil také peklo. Nová analýza by mohla poskytnúť dôležité indície o tom, ako sa to presne stalo. Vedci dokonca tvrdia, že v raných dobách sa Venuša viac podobala Zemi. Čo sa teda stalo?

Samozrejme, odkedy vedci v roku 2020 oznámili objav fosfínu v atmosfére Venuše, otázka možného života v oblakoch Venuše oživila záujem. Pôvod fosfínu je nepresvedčivý a niektoré štúdie stále spochybňujú jeho existenciu. Ale takéto balónové misie by boli ideálne na hĺbkovú analýzu oblakov a možno aj na priamu identifikáciu akýchkoľvek mikróbov. Takéto balónové misie by mohli pomôcť odhaliť niektoré z najmätúcejších a najnáročnejších tajomstiev.