Venus er kjent som Earth's Sister Planet. Det er omtrent samme størrelse og masse som Jorden, det er vår nærmeste planetariske nabo, og Venus og Jorden vokste opp sammen.
Når du vokser opp med noe, og det har alltid vært der, tar du det for gitt. Som art kaster vi tidvis blikk på Venus og går “Huh. Se på Venus. ” Mars, eksotiske eksoplaneter i fjerne solsystemer, og de rare gassgigantene og månene deres i vårt eget solsystem, tiltrekker mye mer av vår oppmerksomhet.
Hvis en fjern sivilisasjon søkte på solsystemet vårt etter potensielt beboelige planeter, ved å bruke de samme kriteriene som vi gjør, ville Venus være nyhetssideene for dem. Det ligger i utkanten av den beboelige sonen, og den har en atmosfære. Men vi vet bedre. Venus er en helvetes verden, varm nok til å smelte bly, med knusende atmosfæretrykk og surt regn som faller fra himmelen. Likevel har Venus fortsatt hemmeligheter vi trenger å avsløre.
Hoved blant disse hemmelighetene er: "Hvorfor utviklet Venus seg så annerledes?
Forholdene på Venus gir unike utfordringer. Venus-undersøkelsens historie er strødd med smeltede sovjetiske Venera Landers. Orbital sonder som Pioneer 12 og Magellan har hatt mer suksess den siste tiden, men Venus 'tette atmosfære begrenser fortsatt effektiviteten. Fremskritt innen materialer, og spesielt innen elektroniske kretsløp som tåler Venus 'varme, har drevet håp om å utforske Venus overflaten mer detaljert.
På Planetary Science Vision 2050 Workshop 2017, satt ut av Lunar and Planetary Institute (LPI), undersøkte et team fra Southwest Research Institute (SWRI) fremtiden for Venus-leting. Teamet ble ledet av James Cutts fra JPL.
Gruppen erkjente flere overordnede spørsmål vi har om Venus:
- Hvordan kan vi forstå den atmosfæriske dannelsen, evolusjonen og klimahistorien?
- Hvordan kan vi bestemme evolusjonen av overflaten og interiøret?
- Hvordan kan vi forstå arten av interaksjoner mellom overflate og atmosfære over tid, inkludert hvorvidt flytende vann noen gang var til stede?
Siden Vision 2050 Workshop handler om de neste 50 årene, så Cutts og teamet hans på utfordringene som Venus 'unike forhold ga, og hvordan de kunne svare på spørsmål på kort sikt, midt sikt og på lang sikt.
Nærmessige mål for utforskningen av Venus inkluderer forbedret fjernmåling fra orbital sonder. Dette vil fortelle oss mer om tyngdekraften og topografien til Venus. Forbedret radaravbildning og infrarød avbildning vil fylle ut flere emner. Teamet fremmet også ideen om en vedvarende luftplattform, en dyp sonde og en kort varighet lander. Flere sonder / dropondes er også en del av planen.
Dropsondes er små enheter som slippes ut i atmosfæren for å måle vind, temperatur og fuktighet. De blir brukt på jorden for å forstå været og ekstreme fenomener som orkaner, og kan oppfylle samme formål på Venus.
På kort sikt kan oppdrag hvis endelige destinasjon ikke er Venus, også svare på spørsmål. Fly-bys med håndverk som Bepi-Colombo, Solar Probe Plus og Solar Orbiter-oppdragene kan gi oss god informasjon om deres vei til henholdsvis Merkur og solen. Disse oppdragene lanseres i 2018.
ESOs Venus Express og Japans Akatsuki, (Venus Climate Orbiter), har studert Venus 'klima i detalj, spesielt dets kjemi og samspillet mellom atmosfæren og overflaten. Venus Express ble avsluttet i 2015, mens Akatsuki fortsatt er der.
Midtidsmålene er mer ambisiøse. De inkluderer en langsiktig lander for å studere Venus 'geofysiske egenskaper, en kortvarig tessera-lander og to ballonger.
Tesserae-landeren skulle lande i en type terreng som ble funnet på Venus kjent som tesserae. Vi tror at Venus på et tidspunkt hadde flytende vann på seg. Det grunnleggende beviset for dette kan ligge i tesserae-regionene, men terrenget er ekstremt ulendt. En kortvarig lander som kunne lande og operere i tesserae-regionene, vil hjelpe oss med å svare på Venus 'spørsmål om flytende vann.
Takket være den fortsatte utviklingen av varmeherdig elektronikk, blir en langvarig lander (måneder eller mer) mer gjennomførbar på mellomlang sikt. Ideelt sett vil enhver langvarig mobil lander kunne reise titalls til hundrevis av kilometer for å skaffe seg en regional prøve av Venus overflate. Dette er den eneste måten å ta geokjemiske og mineralogiske målinger på flere steder.
På Mars er landstasjonene solcelledrevet. Venus 'tykke atmosfære gjør det umulig. Men den samme tette atmosfæren som forbyr solenergi, kan tilby en annen løsning: en seildrevet rover. Gammeldags seilkraft kan være nøkkelen til å bevege seg rundt på overflaten av Venus. Fordi atmosfæren er så tett, ville bare et lite seil være nødvendig.
De langsiktige målene fra Cutts og teamet hans er der ting blir veldig interessante. En langvarig overflaterøver er fremdeles på listen, eller muligens et håndverk nær overflaten som en ballong. Også på det er et langvarig seismisk nettverk.
Et seismisk nettverk ville virkelig begynne å avsløre hemmelighetene bak Venus 'geofysiske liv. Mens en lander ville gi oss estimater av seismisk aktivitet, ville de være rå sammenlignet med hva et nettverk av seismiske sensorer ville avsløre om Venus 'indre virke. En grundigere forståelse av skjelvmekanismer og lokasjoner ville virkelig få teoretikerne til å summere. Men det er den siste tingen på listen som ville være sluttmålet. Et eksempel-returoppdrag.
Vi blir flinke til å måle in situ på andre verdener. Men for Venus, og for alle andre verdener vi har besøkt eller ønsker å besøke, er en prøve tilbake den hellige gral. Apollo-oppdragene brakte hundrevis av kilo måneprøver. Andre prøve-returoppdrag er blitt sendt til Phobos, som mislyktes, og til asteroider, med ulik grad av suksess.
Å utsette en prøve for den slags dype analyse som bare kan gjøres på laboratorier her på jorden er sluttspillet. Vi kan fortsette å analysere prøver når vi utvikler nye teknologier å undersøke dem med. Vitenskap er tross alt iterativ.
I 2003 ble det vist viktigheten av et eksempel på returoppgave til Venus 'atmosfære. En ballong ville flyte høyt opp i skyene, og en stigende rakett ville starte en samlet prøve tilbake til jorden. I følge Cutts og teamet hans, kan denne typen prøve-returoppdrag fungere som et springbrett til et overflateeksempeloppdrag.
En overflateprøve vil sannsynligvis være høydepunktet når det gjelder forståelse av Venus. Men som de fleste av de foreslåtte målene for Venus, må vi vente en stund.
Cutts og teamet erkjenner at teknologien som muliggjør utforskning av Venus er i flyt. Det planlegges ikke flere oppdrag til Venus før 2020. Det har kommet forslag om ting som seildrevne landere, men vi er ikke der ennå. Vi utvikler varmebestandig elektronikk, men så langt er de veldig enkle. Det er mye arbeid å gjøre.
På den annen side kan noen ting skje før. Det kan vise seg at vi kan lære om venusisk seismisk aktivitet fra ballongbårne eller orbitale sensorer. Teamet sier at "På grunn av sterk mekanisk kobling mellom atmosfæren og bakken, blir seismiske bølger lansert i atmosfæren, der de kan oppdages ved infrasound på en ballong eller infrarøde eller ultrafiolette signaturer fra bane." Det er takket være Venus 'tette atmosfære. Det betyr at det langsiktige målet om seismisk sansing av det indre av Venus kan flyttes til nær eller midt på sikt.
Når arbeidet med nanosatellitter og terninger fortsetter, kan det hende at de spiller en større rolle på Venus, og skifter tidslinjer. NASA ønsker å inkludere disse små satellittene på hver oppskytning der det er noen kilogram overflødig kapasitet. En gruppe av disse nanosatellittene kunne danne et nettverk av seismiske sensorer mye lettere og mye raskere enn et etablert nettverk av overflatesensorer. Et nettverk av nanosatellitter kan også fungere som et kommunikasjonsrelé for andre oppdrag.
Venus genererer ikke mye surr i disse dager. Oppdagelsen av jordlignende verdener i fjerne solsystemer genererer overskrift etter overskrift. Og det alltid populære søket etter livet er sentrert om Mars, og de iskalde / underjordiske månene til solsystemets gassgiganter. Men Venus er fremdeles et pirrende mål, og å forstå Venus ’evolusjon vil hjelpe oss å forstå hva vi ser i fjerne solsystemer.
