Co misja DAVINCI będzie badać na Wenus?
Planowana przez NASA misja DAVINCI – Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging, pomoże lepiej poznać drugą planetę od Słońca.
Zaplanowana na początek lat 2030. misja NASA – DAVINCI będzie badać Wenus zarówno za pomocą statku kosmicznego, jak i sondy powierzchniowej. Będzie to pierwsze w XXI wieku urządzenia stworzone przez człowieka, które wejdzie w atmosferę Wenus, schodząc znad chmur planety na jej powierzchnię. W tym samym czasie dwie inne misje, VERITAS NASA i Envision ESA, również będą badać „złą bliźniaczkę Ziemi” w latach 2030-tych, ale z jej orbity. Jest ona tak nazywana, ponieważ przypomina naszą planetę, ale panujące na niej warunki są niezwykle ekstremalne.
Statek kosmiczny DAVINCI zbada chmury i góry Wenus podczas dwóch przelotów. Wystrzeli również kulistą sondę o szerokości około metra, która zanurzy się w gęstej atmosferze planety i żrących chmurach, wykonując pomiary i rejestrując obrazy powierzchni podczas zbliżania się do niej.
DAVINCI będzie pierwszą misją, która dokładnie zbada Alpha Regio, region znany jako „tessera”. Jak dotąd występujące tylko na Wenus, gdzie stanowią około 8 proc. powierzchni, „tessery” są obszarami wyżynnymi podobnymi wyglądem do nierównych gór na Ziemi. Poprzednie badania odkryły te cechy za pomocą instrumentów radarowych, ale spośród wielu międzynarodowych statków kosmicznych, które przeleciały przez atmosferę Wenus w latach 1966-1985, żadnemu z nich nie udało się ich zbadać ani sfotografować.
Uważane przez astronomów za starożytne kontynenty, tessery takie jak Alpha Regio mogą być jednymi z najstarszych powierzchni na planecie i mogą dać naukowcom dostęp do skał sprzed miliardów lat. Badając je, naukowcy będą mogli dowiedzieć się, czy starożytna Wenus miała kontynenty i oceany oraz czy woda wpływała na jej powierzchnię.
Sonda DAVINCI wykona pierwsze zbliżenia Alpha Regio za pomocą kamer optycznych i podczerwonych – będą to również pierwsze zdjęcia powierzchni planety wykonane od ponad 40 lat.
Przy temperaturze powierzchni sięgającej 480 stopni Celsjusza i ciśnieniu powietrza 90 razy wyższym niż na Ziemi, surowe środowisko Wenus utrudnia eksplorację, a jej nieprzezroczysta atmosfera utrudnia bezpośrednie obserwacje. Zazwyczaj naukowcy polegają na instrumentach radarowych z Ziemi lub statkach kosmicznych orbitujących wokół globu, aby zbadać powierzchnię.
Ale sonda DAVINCI zejdzie przez atmosferę i poniżej linii chmur, aby uzyskać wyraźny widok na góry i równiny. Będzie rejestrować obrazy porównywalne z widokiem z samolotu lądującego na powierzchni Ziemi. Astronomowie wykorzystają obrazy do opracowania map 3D Alpha Regio, które pozwolą zobrazować teren Wenus bardziej szczegółowo niż kiedykolwiek wcześniej, pomagając w poszukiwaniu skał, które zwykle tworzą się tylko w połączeniu z wodą.
Misja DAVINCI będzie pierwszą, która również przeanalizuje skład chemiczny dolnej atmosfery „złej bliźniaczki Ziemi”, wykonując pomiary w regularnych odstępach czasu, począwszy od wysokości około 27 kilometrów nad powierzchnią, aż do momentu tuż przed uderzeniem.
Region ten jest niezwykle ważny pod względem badawczym, ponieważ zawiera gazy i związki chemiczne, które mogą pochodzić z dolnych chmur Wenus, powierzchni, a nawet z głębi planety.
Ja tłumaczą naukowcy, na przykład, gdyby wykryto tam związki siarki, mogłoby to wskazywać, że wenusjańskie wulkany są obecnie aktywne, lub też były w niedawnej przeszłości. Gazy szlachetne (takie jak hel lub ksenon), pozostają chemicznie obojętne i utrzymują stabilne stężenia, przez co ich wykrycie oferowałoby wskazówki na temat starożytnej historii Wenus, takiej jak występowanie na niej wody w przeszłości.
Porównując skład gazów szlachetnych Wenus ze składem Ziemi i Marsa, badacze mogliby lepiej zrozumieć, dlaczego planety te – pomimo formowania się z podobnych materiałów pierwotnych – ewoluowały w radykalnie różne światy.
Przeprowadzenie przez DAVINCI pomiarów izotopów i gazów śladowych w dolnej atmosferze rzuci światło na historię wody na drugiej planecie od Słońca, od jej początków do dnia dzisiejszego, oraz na procesy, które wywołały ekstremalny efekt cieplarniany na jej powierzchni.
Dzięki nowoczesnej technologii, sonda DAVINCI będzie w stanie robić rzeczy, których nie potrafiły statki kosmiczne z lat 80-tych. Będzie lepiej wyposażona niż poprzednie misje, aby chronić wrażliwą elektronikę w jej wnętrzu – będzie wyłożona wielowarstwową izolacją – warstwami zaawansowanych tkanin ceramicznych i krzemionkowych oddzielonych arkuszami aluminium, chroniących ją przed ekstremalnymi warunkami zewnętrznymi.
Bardzo gęsta atmosfera Wenus spowolni opadanie sondy, ale zostanie wykorzystany również spadochron, aby jeszcze bardziej zmniejszyć prędkość spadania. Większość tkanin używanych w tym celu na Ziemi, takich jak nylon, rozpuściłaby się w wenusjańskich chmurach kwasu siarkowego, więc DAVINCI będzie musiał użyć innego rodzaju materiału niż poprzednie misje wenusjańskie – bardziej odpornego i pięciokrotnie mocniejszego niż stal.
Emil Gołoś
