Ballon-Bots könnten dabei helfen, dunstige Geheimnisse auf der Venus aufzudecken

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Ballon-Bots könnten dabei helfen, dunstige Geheimnisse auf der Venus aufzudecken

Nachdem Venus jahrelang zugunsten der Erforschung anderer weit entfernter Orte im Sonnensystem umgangen wurde, ist sie auf dem Weg, eine erneute Welle des Interesses unter Forschern zu erleben.

Ein neues Missionskonzept des Jet Propulsion Laboratory der NASA könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, die Venus wie nie zuvor zu erforschen, ohne jemals den Boden zu berühren. Stattdessen wird es mit einem Ballon hoch über den Himmel steigen. Während sich die NASA-Mission noch in der Versuchsphase befindet, beinhaltet das Konzept die Paarung eines kleinen Orbiters mit einem fliegenden Roboter- (oder Aerobot-) Ballon mit einem Durchmesser von etwa 40 Fuß. Obwohl die Venus aufgrund ihrer Ähnlichkeiten in Größe und Struktur oft als Zwilling der Erde bezeichnet wurde, könnten die beiden unterschiedlicher nicht sein. Die Erde ist eine Welt voller Leben, während die Venus eine Ursuppe ist, die es haben könnte jede Chance verbrannt es hatte von lebenden Organismen. Sie sind eindeutig brüderlich, nicht identisch.

Der Orbiter blieb in der Luft in den oberen Schichten der Venusatmosphäre und nutzte die starken Winde des Planeten, um den Globus zu umrunden, während er gleichzeitig unser Wissen über die Geschwister der Erde durch wissenschaftliche Messungen des Planeten verbesserte. Diese Experimente würden von der Analyse der chemischen Zusammensetzung ihrer Wolken bis zur Überwachung der Atmosphäre auf Schallwellen reichen, die Wissenschaftlern mehr über Venusbeben verraten könnten.

Ein Ballon könnte nur der Schlüssel sein, um die herausfordernde Umgebung der Venus zu durchqueren, sagt Paul Byrn, ein außerordentlicher Professor an der Washington University in St. Louis und ein langjähriger wissenschaftlicher Mitarbeiter an dem Konzept. „An anderen Orten im Sonnensystem kann man wirklich nicht so gastfreundlich sein wie direkt über der Wolkenschicht und der Venus, was ziemlich speziell ist“, erklärt er.

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Der zweite Planet von der Sonne aus ist ständig von einem dichten Schleier aus Kohlendioxidwolken verhüllt und beherbergt einige der sengendsten Temperaturen in unserem Sonnensystem. Der Planet ist so heiß, dass jedes Raumschiff, das die Menschheit jemals an seine Oberfläche geschickt hat, im Wesentlichen eingeschmolzen und zerstört wurde. Um die höllische Landschaft zu überleben, müsste jedes Raumschiff, das die Venus besuchen will (und überleben wird, um die Geschichte zu erzählen), aus Materialien bestehen, die dem erdrückenden Luftdruck standhalten – ähnlich dem Druck eine Meile unter dem Meeresspiegel auf der Erde – und Schwefel aushalten saurer Regen. Diese herabfallenden Tröpfchen in der Atmosphäre sind so hoch konzentriert, dass sie leicht ein Loch durch die Haut einer Person brennen könnten.

Laut Byrne, der meilenweit über der Venusoberfläche schwebt, könnte ein Ballon-Orbiter möglicherweise mehrere Erdmonate lang operieren. ein großer Sprung von anderen Versuchen, unseren nächsten Nachbarn zu erkunden. Während der Orbiter über den Himmel der Venus driftet, bewegt sich das Schiff höher, da es von den vorherrschenden Winden des Planeten nach Norden getragen wird, „was bedeutet, dass wir nicht nur eine riesige Menge an Immobilien abdecken, sondern auch in der Lage sein werden, die Atmosphäre zu verstehen ist wie zu verschiedenen Zeiten [of the] Tag“, sagt Byrne. Das Sammeln von Daten zu verschiedenen Zeitstempeln wäre hilfreich, um ein detaillierteres Bild der Atmosphäre des Planeten zu erstellen. Wissenschaftler könnten auch in der Lage sein, andere mysteriöse Eigenschaften des Planeten zu beantworten, wie z Fehlen eines intrinsischen Magnetfelds.

Während die Verwendung der Ballontechnologie wie eine neuartige Alternative zu konventionellen Raumfahrzeugen erscheinen mag, die die USA in der Vergangenheit eingesetzt haben, wie Lander und Rover, nutzte eine andere Weltraum-Supermacht diese schwimmfähigen Geräte Jahrzehnte zuvor, um die Venus zu erkunden. In den 1980er Jahren stellten die Sowjets das überaus erfolgreiche Vega-Programm vor, Zwillingsraumschiffe, die dazu bestimmt waren, Nutzlasten fortschrittlicher Lander und Ballons an die Oberfläche zu bringen. Die Daten, die Vega zurücksendete, ermöglichten es den Wissenschaftlern, die Feinheiten des komplexen Wettersystems des Planeten zu konkretisieren.

Aber jetzt, mehr als 35 Jahre später, ist das Team von JPL and the Near Space Corporation hat kürzlich zwei erfolgreiche Flugtests eines Konzeptprototyps in Nevada abgeschlossen. Das Modell ist etwa ein Drittel so groß wie das Schiff, wenn aus der Idee eine echte Mission wird.

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„Ziel dieses Fluges war es, die Flugdynamik des Ballons zu messen“, sagt er Jacob Izraelevitz, ein Robotertechnologe am JPL. Einer der Gründe, warum sie sich für Nevada entschieden haben, sagte Izraelevitz, ist, dass hier das größte trockene Seebett der kontinentalen USA beheimatet ist. Die weite, offene Landschaft würde es einfacher machen, das Fahrzeug zu bergen und Kollisionen mit Hindernissen wie Gebäuden oder Türmen zu vermeiden.

Die Flüge ergaben auch viele praktische Informationen, stellte das Team fest. Basierend auf der aktuellen Schätzung der Fähigkeiten des Aerobots fanden sie heraus, dass der Ballon etwa 100 Kilogramm Nutzlast tragen könnte. Dies würde ausreichen, um Solarmodule sowie Kommunikationstechnologie einzupacken, die für die Übertragung von Daten zur Erde benötigt wird. Und obwohl die Mission nicht als Lebensentdeckungsmission gedacht ist, kann das Erlernen von mehr über die Bedingungen, die die Venus unbewohnbar machen, einen großen Beitrag zum Verständnis planetarischer Umgebungen leisten, die Leben unterstützen könnten.

Kaleb Turner, ein Projektingenieur für Luft- und Raumfahrt bei der Near Space Corporation, sagt, dass die Technologie sogar noch besser als erwartet funktionierte. „Diese Flugtests setzten den Aerobot seinen bisher extremsten Bedingungen aus, wenn auch nichts im Vergleich zur rauen Venusatmosphäre, und er zeigte eine Widerstandsfähigkeit, die alle Erwartungen übertraf“, sagte er Populärwissenschaften in E-Mail. Der Aerobot konnte das Aufblasen des Ballons, den Start, den Flug in mehrere Höhenstufen und die Landung aushalten – wichtige Benchmarks, die der Prototyp problemlos bestand. Aber Turner sagt, dass sie nur einen Tag später einen zweiten Test durchführen konnten. Die Leichtigkeit der Wiederholung ist eine bemerkenswerte Leistung, die „allen Beteiligten einen Vertrauensschub gibt, dass sich diese Arbeit so positioniert, dass sie für eine Venus-Mission bereit ist“.

Obwohl es Jahre dauern könnte, bis die NASA diese Aerobot-Mission zu den Sternen schickt, hat die Agentur bereits versprochen, mit der bevorstehenden Mission zur Venus zurückzukehren VERITAS Sonstiges Davinci+ Missionen, die beide frühestens 2028 angesetzt sind. Da wir uns weiterhin über unsere eigene Welt hinaus erstrecken, um bei der Suche nach erdähnlichen Planeten einen besseren Blick auf andere zu werfen, lohnt es sich, ein solch glühendes Ziel erneut zu erkunden.