Ο διαστημικός ανιχνευτής DAVINCI της NASA βυθίζεται στην κολασμένη ατμόσφαιρα της Αφροδίτης

πέρυσι, Η NASA επιλέχθηκε ο Η ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΤΟΥ ΝΤΑΒΙΝΤΣΙ Ως μέρος του προγράμματος Discovery της. Θα διερευνήσει την προέλευση, την ανάπτυξη και την κατάσταση[{” 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.

Η NASA επέλεξε την αποστολή DAVINCI+ (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) ως μέρος του προγράμματος ανακάλυψής της και θα είναι ο πρώτος ανιχνευτής που θα εισέλθει στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης μετά τον αστροναύτη Venus της NASA το 1978 και την ΕΣΣΔ Vega το 1985. Ονομάστε την αποστολή του DAVINCI+ για τον καλλιτέχνη και μελετητή της Αναγέννησης, Λεονάρντο ντα Βίντσι, να φέρει τις τεχνολογίες του 21ου αιώνα στον επόμενο κόσμο. Το DAVINCI+ μπορεί να αποκαλύψει εάν ο αδελφός πλανήτης της Γης μοιάζει πολύ με το δίδυμο της Γης σε ένα μακρινό παρελθόν, πιθανώς φιλόξενο με ωκεανούς και ηπείρους. Πίστωση: Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA

Το διαστημόπλοιο Carrier, Relay, and Imaging (CRIS) της αποστολής διαθέτει δύο όργανα που θα μελετήσουν τα σύννεφα του πλανήτη και θα χαρτογραφήσουν τις ορεινές περιοχές ως η Αφροδίτη, και θα ρίξει επίσης ένα μικρό προσεδάφιο πέντε οργάνων που θα παρέχει μια ποικιλία νέων μετρήσεις με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια καθώς κατεβαίνει στην επιφάνεια της κολασμένης Αφροδίτης.

“Αυτό το σύνολο δεδομένων χημικών, περιβαλλοντικών και γενεαλογικών δεδομένων θα ζωγραφίσει μια εικόνα των στρωμάτων της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης και του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια στα βουνά Άλφα Ρέτζιο, τα οποία έχουν διπλάσιο μέγεθος από το Τέξας”, δήλωσε ο Τζιμ Γκάρβιν, επικεφαλής συγγραφέας. Από την ερευνητική εργασία στο Journal of Planetary Science και τον κύριο ερευνητή DAVINCI από το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ. «Αυτές οι μετρήσεις θα μας επιτρέψουν να αξιολογήσουμε ιστορικές πτυχές της ατμόσφαιρας καθώς και να ανιχνεύσουμε ειδικούς τύπους πετρωμάτων στην επιφάνεια όπως ο γρανίτης, ενώ θα αναζητήσουμε επίσης χαρακτηριστικά τοπίου που θα μπορούσαν να μας πουν για τη διάβρωση ή άλλες διαδικασίες διαμόρφωσης».

Η DAVINCI θα στείλει έναν ανιχνευτή με διάμετρο ενός μέτρου για να αντέξει τις υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις κοντά στην επιφάνεια της Αφροδίτης για να εξερευνήσει την ατμόσφαιρα από πάνω από τα σύννεφα μέχρι κοντά στην επιφάνεια του εδάφους που μπορεί να ήταν μια πρώην ήπειρος. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων χιλιομέτρων ελεύθερης πτώσης (η εντύπωση του καλλιτέχνη φαίνεται εδώ), ο ανιχνευτής θα τραβήξει για πρώτη φορά εκπληκτικές εικόνες και χημικές μετρήσεις της βαθύτερης ατμόσφαιρας στην Αφροδίτη. Πίστωση: Εργαστήρια NASA/GSFC/CI

Το DAVINCI θα χρησιμοποιήσει τρεις τύπους βοηθημάτων βαρύτητας της Αφροδίτης, που παρέχουν καύσιμο χρησιμοποιώντας τη βαρύτητα του πλανήτη για να αλλάξει την ταχύτητα ή/και την κατεύθυνση του συστήματος πτήσης CRIS. Οι δύο πρώτοι βοηθοί βαρύτητας θα βοηθήσουν στην προετοιμασία του CRIS για μια πτήση με την Αφροδίτη για να πραγματοποιήσει τηλεπισκόπηση στο υπεριώδες και κοντά στο υπέρυθρο, λαμβάνοντας περισσότερα από 60 gigabyte νέων δεδομένων για την ατμόσφαιρα και την επιφάνεια. Η τρίτη υποβοήθηση βαρύτητας της Αφροδίτης θα δημιουργήσει το διαστημόπλοιο εκτόξευσης ανιχνευτή για είσοδο, κάθοδο, σημαία και προσγείωση, καθώς και μια μετέπειτα μετάβαση στη Γη.

Το πρώτο πέρασμα της Αφροδίτης θα είναι εξήμισι μήνες μετά την εκτόξευση και θα χρειαστούν δύο χρόνια για να τεθεί ο ανιχνευτής σε θέση για να εισέλθει ξανά στην ατμόσφαιρα πάνω από το Alpha Regio κάτω από τέλειο φωτισμό το “μεσημέρι”, με στόχο τη μέτρηση τοπίο της Αφροδίτης σε κλίμακες από 328 πόδια (100 μέτρα) έως λεπτότερη από ένα μέτρο. Αυτοί οι μετρητές επιτρέπουν τη διεξαγωγή γεωλογικών μελετών τύπου lander στα βουνά της Αφροδίτης χωρίς την ανάγκη προσγείωσης.

Το DAVINCI Deep Atmosphere Probe κατεβαίνει μέσα από την πυκνή ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα της Αφροδίτης προς τα βουνά Alpha Regio. Πίστωση: Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA

Μόλις το CRIS απέχει περίπου δύο ημέρες από την Αφροδίτη, το σύστημα πτήσης του ανιχνευτή θα εκτοξευθεί μαζί με τον ανιχνευτή τιτανίου τριών ποδιών (ένα μέτρο) που θα είναι ασφαλής μέσα. Ο ανιχνευτής θα αρχίσει να αλληλεπιδρά με την ανώτερη ατμόσφαιρα της Αφροδίτης 75 μίλια (120 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια. Ο επιστημονικός ανιχνευτής θα ξεκινήσει τις επιστημονικές παρατηρήσεις αφού εξαλειφθεί η θερμική ασπίδα περίπου 42 μίλια (67 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια. Με την αφαίρεση της θερμικής ασπίδας, οι είσοδοι του καθετήρα θα καταπίνουν δείγματα ατμοσφαιρικού αερίου για λεπτομερείς χημικές μετρήσεις του είδους που έγιναν σε[{” 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.