Juni 28, 2022

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NASA-Mission DAVINCI 2029 zur Erforschung der Atmosphäre der Venus

NASA-Mission DAVINCI 2029 zur Erforschung der Atmosphäre der Venus

Eine Illustration der NASA-Sonde DAVINCI Venus

Die NASA-Mission DAVINCI zur Venus soll 2029 starten. Neue Reise Papier Einzelheiten zu dieser bevorstehenden Reise, Eine gewagte Mission könnte neues Licht auf die mysteriöse und potenziell bewohnbare Vergangenheit des sengend heißen Planeten werfen.

Beim Erreichen des zweiten Planeten von der Sonne aus stürzt die Sonde durch die Atmosphäre der Venus und schluckt ihre Gase etwa eine Stunde lang, bevor sie auf der Oberfläche des Planeten landet, heißt es Papier Veröffentlicht im Planetary Science Journal. DaVinci Als Chemielabor für die Luftfahrt konzipiert, wird es mit seinen eingebauten Instrumenten die Atmosphäre, Temperaturen, Drücke und Windgeschwindigkeiten der Venus analysieren und gleichzeitig einige Bilder von ihrer Reise durch die planetarische Hölle machen.

DAVINCI ist ein Akronym für Venus Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging Drei bevorstehende Missionen zur Venus geplant, Sehr zur Freude von Blumen-Nerds wie mir. Und ganz ehrlich, es ist lange her. Die letzte NASA-Mission zur Venus, Magellan, traf 1989 auf dem Planeten ein und schloss 1994 den wissenschaftlichen Betrieb ab. Seitdem hat die NASA keine spezialisierte Venus-Mission entsandt, obwohl der Planet extrem heiß ist – buchstäblich und im übertragenen Sinne.

Warum sollte die NASA eine Mission zur Venus schicken?

Das Verständnis der Venus hilft Wissenschaftlern, einen besseren Blick auf unseren Planeten zu bekommen. Venus und Erde haben möglicherweise ähnlich begonnen; Die beiden Planeten haben dieselbe Größe, Masse und Dichte. Aber heute weist die Venus Temperaturen von bis zu 471 Grad Celsius auf, mit einer dichten Atmosphäre, die reich an Kohlendioxid ist und Wärme auf die gleiche Weise einfängt wie Treibhausgase auf der Erde. Es bietet auch eine seltsame Vulkanlandschaft. Vielleicht ist währenddessen etwas passiert Die frühe Geschichte der Venus führte dazu, dass sie so harte und unwirtliche Bedingungen entwickelte, Und am Ende völlig anders als die Erde.

„Die Atmosphäre der Venus enthält die chemischen Hinweise zum Verständnis der gesamten Bandbreite der Aspekte dieses Planeten, einschließlich der Zusammensetzung seines Ursprungs und der Entwicklung seines Klimas im Laufe der Zeit“, sagte Paul Byrne, außerordentlicher Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Washington University in Washington St. Lewis, der nicht an der Zeitung beteiligt war, schrieb in einer E-Mail. „Insbesondere das DAVINCI-Team hofft herauszufinden, ob die Venus in der Vergangenheit tatsächlich Ozeane aus flüssigem Wasser hatte, und wenn ja, wann und warum diese Ozeane verloren gingen.“

Wie wird da Vinci die Atmosphäre der Venus messen?

Um dies zu tun, würde da Vinci etwa 38 Millionen Meilen (61 Millionen Kilometer) zur Venus reisen. Das Raumschiff wird zunächst zwei Vorbeiflüge am Planeten durchführen, von denen der erste 6,5 Monate nach dem Start stattfinden wird. Während dieser Vorbeiflüge analysiert das Raumschiff die Wolken der Venus und misst die Menge an ultravioletter Strahlung, die von der Tagseite des Planeten absorbiert wird, sowie die Menge an Wärme, die von der Nachtseite der Venus abgegeben wird (Venus ist nicht gezeitenabhängig, aber hat eine sehr langsame Rotationsgeschwindigkeit).

Roughly two years after launch, the DAVINCI probe, known as the Descent Sphere, will descend through Venus’s atmosphere and sample the various gases as it makes its way to the surface. The 3-foot-long (1-meter-long) probe will require an hour to make its way down, experiencing hotter temperatures and higher pressures the further down it goes.

“It turns out that the Venus atmosphere is relatively clement up around 55 km [35 miles]werden aber schnell heißer und dichter, wenn man sich der Oberfläche nähert“, sagte Byrne. „Ganz zu schweigen von Schwefelsäurewolken, obwohl sie glücklicherweise dazu neigen, sich aufzulösen, sobald Sie auf eine Höhe von etwa 47 km fallen [29 miles]. „

Die Descent Sphere ist mit fünf Instrumenten ausgestattet, die dazu bestimmt sind, die Chemie und Umgebung der Venusatmosphäre zu messen und zu analysieren; Man hofft, dass diese Werkzeuge ein besseres und tieferes Bild der vielschichtigen Atmosphäre zeichnen. Die Sonde wird ihre Interaktion mit der oberen Atmosphäre der Venus beginnen, wenn sie eine Höhe von 75 Meilen (120 Kilometer) erreicht, und ihren Hitzeschild abwerfen, wenn sie 42 Meilen (67 Kilometer) von der Erde entfernt ist. Sobald sie etwa 30.500 Meter über der Oberfläche unter der dicken Wolkenschicht der Venus versinkt, wird die Sonde versuchen, Hunderte von Bildern aufzunehmen. Die Wolken der Venus haben den Planeten eingehüllt und seine Oberfläche verdeckt, sodass diese Bilder so eingerichtet sind, dass sie einige beispiellose Ansichten bieten.

Neben dem Fotografieren des Planeten wird die Descent Sphere auch etwas von seiner Atmosphäre einatmen. „Die DAVINCI-Sonde wird einen kleinen Einlass an der Außenseite eines Druckbehälters (im Wesentlichen eine große Metallkugel) haben, durch den Proben der Atmosphäre in verschiedenen Höhen in das Raumfahrzeug gesaugt (oder wirklich als Außendruck nach innen gedrückt werden Sonde beginnt zu steigen), hauptsächlich aufgrund des Innendrucks), sagte Byrne.

Bei der Landung sollte sich die Sonde nicht schneller als etwa 40 km/h bewegen. Wenn die Sonde den Wiedereintritt in die Atmosphäre überlebt, wird die Sonde – hoffentlich – in den Alpha-Reggio-Bergen landen, die ungefähr die Größe von Texas haben, so die Forscher hinter dem neuen Papier. Unter idealen Bedingungen läuft die Sonde nach der Landung 17 bis 18 Minuten lang, aber es ist nicht wirklich notwendig, auf der Venus zu arbeiten, da alle wertvollen Daten bereits während ihres Eintauchens in die Atmosphäre gesammelt wurden.

Illustration von DAVINCIs Abstiegsfeld, das in die Atmosphäre der Venus fällt

Illustration von DAVINCIs Abstiegsfeld, das in die Atmosphäre der Venus fällt
Bildschirmfoto: NASA

Ist die Blume bewohnbar?

Obwohl die Venus heute kein idealer Ort für Leben ist, wollen Wissenschaftler überprüfen, ob der Planet bewohnbar ist oder nicht.

Im September 2020 behauptete eine Gruppe von Wissenschaftlern, dass Venus dies möglicherweise getan hat Lebenszeichen in seinen Wolken BBasierend auf der Entdeckung, was Phosphin in der Atmosphäre der Venus sein könnte. Phosphin ist ein lebenswichtiges Gas auf der Erde. Die Ergebnisse stießen jedoch weitgehend auf Skepsis. Aber ob die Venus in ihrer Vergangenheit bewohnbar war oder nicht, hängt davon ab, ob der Planet flüssige, wässrige Ozeane beherbergt hat oder ob er eine dicke, dampfende Atmosphäre hat.

„Die DAVINCI-Sonde wird versuchen, diese Frage zu beantworten, indem sie die Anteile verschiedener Gase in der Atmosphäre misst“, sagte Byrne. „Diese Messungen wiederum werden Wissenschaftlern dabei helfen zu verstehen, welche ihrer Klima- und internen Evolutionsmodelle korrekt sind und wie die wahrscheinliche Planetengeschichte der Venus aussieht – einschließlich der Frage, ob sie überhaupt bewohnbar ist.“

Siehe auch  Vorbereitung von Astronauten auf die mentalen und emotionalen Herausforderungen des Weltraums