Sonda spațială DAVINCI a NASA se cufundă în atmosfera infernală a lui Venus

anul trecut, NASA a fost selectată The MISIUNEA LUI DAVINCI Ca parte a programului ei Discovery. Acesta va investiga originea, dezvoltarea și starea[{” attribute=””>Venus in unparalleled detail from near the top of the clouds to the planet’s surface. Venus, the hottest planet in the solar system, has a thick, toxic atmosphere filled with carbon dioxide and an incredible pressure of pressure is 1,350 psi (93 bar) at the surface.

Named after visionary Renaissance artist and scientist Leonardo da Vinci, the DAVINCI mission Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging will be the first probe to enter the Venus atmosphere since NASA’s Pioneer Venus in 1978 and USSR’s Vega in 1985. It is scheduled to launch in the late 2020s.

Now, in a recently published paper, NASA scientists and engineers give new details about the agency’s Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) mission, which will descend through the layered Venus atmosphere to the surface of the planet in mid-2031. DAVINCI is the first mission to study Venus using both spacecraft flybys and a descent probe.

DAVINCI, a flying analytical chemistry laboratory, will measure critical aspects of Venus’ massive atmosphere-climate system for the first time, many of which have been measurement goals for Venus since the early 1980s. It will also provide the first descent imaging of the mountainous highlands of Venus while mapping their rock composition and surface relief at scales not possible from orbit. The mission supports measurements of undiscovered gases present in small amounts and the deepest atmosphere, including the key ratio of hydrogen isotopes – components of water that help reveal the history of water, either as liquid water oceans or steam within the early atmosphere.

NASA a ales misiunea DAVINCI+ (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) ca parte a programului său de descoperire și va fi prima sondă care va pătrunde în atmosfera lui Venus de la astronautul Venus al NASA în 1978 și URSS Vega în 1985. Numiți misiunea lui DAVINCI+ pentru artistul și savantul renascentist, Leonardo da Vinci, de a aduce tehnologiile secolului 21 în lumea următoare. DAVINCI+ poate dezvălui dacă planeta soră a Pământului seamănă mult cu geamăna Pământului într-un trecut îndepărtat, posibil primitor cu oceanele și continentele. Credit: Centrul de zbor spațial Goddard al NASA

Nava spațială Carrier, Relay, and Imaging (CRIS) a misiunii are două instrumente la bord care vor studia norii planetei și vor cartografi regiunile muntoase în timp ce zboară Venus și, de asemenea, va arunca un mic aterizare cu cinci instrumente care va oferi o varietate de noi măsurători cu o precizie extrem de mare pe măsură ce coboară.la suprafaţa infernului Venus.

„Acest set de date chimice, de mediu și de descendență va prezenta o imagine a straturilor atmosferice ale lui Venus și a modului în care acestea interacționează cu suprafața din Munții Alpha Reggio, care sunt de două ori mai mari decât Texas”, a spus Jim Garvin, autorul principal. Din lucrarea de cercetare din Journal of Planetary Science și investigatorul principal DAVINCI de la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland. „Aceste măsurători ne vor permite să evaluăm aspectele istorice ale atmosferei, precum și să detectăm tipuri speciale de roci la suprafață, cum ar fi granitul, în timp ce căutăm caracteristicile peisajului care ne-ar putea spune despre eroziune sau alte procese formative”.

DAVINCI va trimite o sondă cu un diametru de un metru pentru a rezista la temperaturile și presiunile ridicate din apropierea suprafeței lui Venus pentru a explora atmosfera de deasupra norilor până aproape de suprafața terenului care ar fi fost un fost continent. În timpul ultimilor kilometri de cădere liberă (impresia artistului este prezentată aici), sonda va capta pentru prima dată imagini uimitoare și măsurători chimice ale celei mai adânci atmosfere de pe Venus. Credit: NASA/GSFC/CI Labs

DAVINCI va folosi trei tipuri de ajutoare gravitaționale ale lui Venus, care furnizează combustibil folosind gravitația planetei pentru a schimba viteza și/sau direcția sistemului de zbor CRIS. Primii doi asistenți gravitaționali vor ajuta la pregătirea CRIS pentru un zbor al lui Venus pentru a efectua teledetecție în ultraviolete și în infraroșu apropiat, obținând peste 60 de gigaocteți de date noi despre atmosferă și suprafață. A treia asistență gravitațională a lui Venus va crea nava spațială de lansare a sondei pentru intrare, coborâre, pavilion și aterizare, precum și o tranziție ulterioară către Pământ.

Primul zbor al lui Venus va avea loc la șase luni și jumătate de la lansare și va dura doi ani pentru a pune sonda în poziție pentru a reintra în atmosfera de deasupra Alpha Regio sub o iluminare perfectă la „amiază”, cu scopul de a măsura peisajul lui Venus la o scară de la 328 de picioare (100 de metri) la mai fine de un metru. Aceste instrumente permit efectuarea unor studii geologice în stil lander în Munții Venus, fără a fi nevoie de o aterizare.

Sonda de atmosferă profundă DAVINCI coboară prin atmosfera densă de dioxid de carbon a lui Venus către Munții Alpha Regio. Credit: Centrul de zbor spațial Goddard al NASA

Odată ce CRIS este la aproximativ două zile distanță de Venus, sistemul de zbor al sondei se va lansa împreună cu sonda de titan de un metru, închisă în siguranță în interior. Sonda va începe să interacționeze cu atmosfera superioară a lui Venus la 75 mile (120 de kilometri) deasupra suprafeței. Sonda științifică va începe observațiile științifice după ce scutul termic va fi eliminat la aproximativ 42 de mile (67 de kilometri) deasupra suprafeței. Cu scutul termic îndepărtat, orificiile de admisie ale sondei ar înghiți mostre de gaz atmosferic pentru măsurători chimice detaliate de tipul celor care au fost făcute pe[{” attribute=””>Mars with the Curiosity rover. During its hour-long descent to the surface, the probe will also acquire hundreds of images as soon as it emerges under the clouds at around 100,000 feet (30,500 meters) above the local surface.

“The probe will touch-down in the Alpha Regio mountains but is not required to operate once it lands, as all of the required science data will be taken before reaching the surface.” said Stephanie Getty, deputy principal investigator from Goddard. “If we survive the touchdown at about 25 miles per hour (12 meters/second), we could have up to 17-18 minutes of operations on the surface under ideal conditions.”

DAVINCI is tentatively scheduled to launch June 2029 and enter the Venusian atmosphere in June 2031.

“No previous mission within the Venus atmosphere has measured the chemistry or environments at the detail that DAVINCI’s probe can do,” said Garvin. “Furthermore, no previous Venus mission has descended over the tesserae highlands of Venus, and none have conducted descent imaging of the Venus surface. DAVINCI will build on what Huygens probe did at Titan and improve on what previous in situ Venus missions have done, but with 21^st century capabilities and sensors.”

Reference: “Revealing the Mysteries of Venus: The DAVINCI Mission” by James B. Garvin, Stephanie A. Getty, Giada N. Arney, Natasha M. Johnson, Erika Kohler, Kenneth O. Schwer, Michael Sekerak, Arlin Bartels, Richard S. Saylor, Vincent E. Elliott, 24 May 2022, The Planetary Science Journal.
DOI: 10.3847/PSJ/ac63c2

NASA Goddard is the principal investigator institution for DAVINCI and will perform project management for the mission, provide science instruments as well as project systems engineering to develop the probe flight system. Goddard also leads the project science support team with an external science team from across the US. Discovery Program class missions like DAVINCI complement NASA’s larger “flagship” planetary science explorations, with the goal of achieving outstanding results by launching more smaller missions using fewer resources and shorter development times. They are managed for NASA’s Planetary Science Division by the Planetary Missions Program Office at Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

Major partners for DAVINCI are Lockheed Martin, Denver, Colorado, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, Malin Space Science Systems, San Diego, California, NASA’s Langley Research Center, Hampton, Virginia, NASA’s Ames Research Center at Moffett Federal Airfield in California’s Silicon Valley, and KinetX, Inc., Tempe, Arizona, as well as the University of Michigan in Ann Arbor.