Med alle orbitale oppdragene på de forskjellige planetene i solsystemet vårt, har forskere klart å skaffe en utrolig mengde data for å hjelpe oss med å forstå naboverdenene våre. Men tenk deg et oppdrag som kan fly lavere enn orbital høyder - faktisk å fly i atmosfæren til en annen planet og nærmere overflaten - og forestill deg hvor mye mer detaljert dataene kan være. Denne typen oppdrag vil være spesielt nyttig på Venus, der den intense varmen og det knuste lufttrykket ved overflaten i utgangspunktet utelukker suksessen for enhver type landeroppdrag. I fjor, da NASA dannet et Science and Technology Definition Team (STDT) for å studere konseptet med et flaggskip oppdrag til Venus, ventet i vingene Dr. Geoffrey Landis. I løpet av de siste årene har Landis og en gruppe forskere og ingeniører fra NASAs Glenn Research Center studert konseptet med et solcelledrevet fly på Venus. Landis sier at et lite fly drevet av solenergi kan fly kontinuerlig i Venus 'atmosfære, og ville være et ideelt kjøretøy for å samle data om både planetens atmosfære og overflate, med muligheten til å manøvrere nesten hvor som helst.
"Det er mye interesse for Venus for øyeblikket," sa Landis. "Vi har sett på Mars ganske mye i det siste, og på noen måter er Mars jordens tvilling, men på enda flere måter er Venus jordens tvilling. Så vi lærer mye om jorden ved å studere Venus. ”
Et solcelledrevet fly har vært en lang interesse for Landis. "Jeg tilbrakte mye tid på college med å bygge modellfly, så ideen om å fly et fly på Venus hørtes veldig interessant ut for meg," sa han.
Siden 2000 har Landis og teamet hans studert dette konseptet, og Landis presenterte nylig funnene sine for NASAs STDT for Venus. "Jeg har prøvd å fange opp entusiasme for de tingene vi har gjort," sa han. Hovedarbeidet gruppen har gjort hittil har vært å fokusere på selve flyet, og bekrefte at konseptet faktisk kommer til å fungere.
"Vi har gjort en grundig designstudie for å finne ut om det er noen showstoppere," sa Landis. "Vi tror ikke det er det. Vi synes det er et veldig gjennomførbart prosjekt. ”
Flyet måtte foldes opp for å passe inni en liten aeroshell for et vitenskapelig oppdrag i klassen "Discovery". Etter å ha kommet til Venus ville fartøyet distribuere fra aeroshell, utfolde seg og begynne å gli gjennom atmosfæren. Med solceller som dekker hele overflaten, ville flyet strengt tatt fly på solenergi, uten å trenge drivstoff. Teamet har kommet med et sammenleggbart design som har et vingespenn på 9 meter og en lengde på knappe 7 meter.
Overraskende nok bør tettheten av Venus 'atmosfære ikke være noe problem for et soloppgavefly. "I høyden vi flyr, vil det være som å fly i moderate høyder på jorden," sa Landis. “Venus er faktisk en veldig enkel planet å fly på. Interessant nok er problemet på Venus vinden. Det viser seg at det er en veldig vindplanet, og vi vil gjerne kunne holde solflyet vårt flyr under solen, så vi må fly raskere enn vinden slik at vi kan holde oss i sollyset. Hvis vi kan gjøre det, kan vi i utgangspunktet fly for alltid. ”
Fartøyet må være i stand til vedvarende flyging med eller over vindhastigheten, omtrent 95 m / sek på skyetoppen, 65 til 75 km over overflaten. For leting i lavere høyder, kunne flyene gli ned i perioder på flere timer og deretter klatre tilbake til høyere høyder, slik at skylagene kunne sonderes. Men flyet måtte være i sollys i det meste av tiden. Teamets analyse av en flytur med batterilagring viser at det ikke ville fungere å holde flyet oppe på batteristrøm under passasjen over nattsiden av planeten.
Så langt vitenskapen som kan hentes fra et solcelledrevet fly på Venus, har Landis 'team først og fremst sett for seg et oppdrag å studere Venus' atmosfære. Imidlertid har de også sett på å bruke den til et radaroppdrag, og spesielt hvis to fly kan brukes, kan den ene være en sender og den andre en mottaker for å gjøre det som kalles "bistatisk radar" der du varierer vinkelen mellom overføring og mottaker for å gi ytterligere informasjon om planeten. Men hovedsakelig flyr et fly mye nærmere overflaten enn et kretsløpende romskip for å samle mer detaljert informasjon om planeten.
Landis 'nåværende fokus har vært å bestemme hvilken type vitenskap som kan gjøres, og hvordan den best kunne oppnås. "Det vi har gjort i det siste er bare å studere Venus og spørre oss selv, hva vil vi gjøre," sa Landis. “Er et fly det rette? Vi har også sett på luftskip. Du kan lage en zeppelinfly på planeten Venus, som har både fordeler og ulemper i forhold til et fly, så vi spør oss selv, i hvilken høyde i skyene ønsker vi å fly - over, nedenfor eller i skyene - og hvilken vitenskap vi kan gjøre? Den veldig harde delen på Venus flyr lavt. Det er veldig enkelt å fly høyt, men jo lavere du kan fly, jo bedre er vitenskapen du kan oppnå. Men å fly lavt vil være vanskelig. ”
Interessant nok gjennomførte også studenter fra Boston University i fjor en designstudie av et solflyvemaskin på Venus, og de så på designet som Landis 'team hadde kommet på. BU-studentene konkluderte også med at misjon var ganske mulig. “De så på den grunnleggende flyutformingen: Kan du faktisk fly på Venus? Vi så på ting som, kan du brette det opp i aeroshell, og hvordan ville det bli distribuert, etc., ”sa Landis. "Vi syntes at denne andre studien var en veldig nyttig fornuftskontroll for oss, at en uavhengig gruppe mennesker så på ideene våre, og sa at nei, dette er ikke uaktuelt."
Så når kan et solcelledrevet flyoppdrag være klart til å fly over Venus? "Det kommer an på hvor vanskelig oppdraget du ønsker å gjøre er," sa Landis. "Hvis du gjør et enkelt soloppgaveoppdrag, har vi vist at det ikke er noen teknologiske showstoppere i selve flyet, så jeg tror det er noe vi kunne gjøre på kort sikt innen det neste tiåret. Men jo vanskeligere oppdraget du er interessert i, si at hvis du er interessert i å fly lavt eller i polare strøk, steder der det er vanskeligere å fly, må vi ta av og tenke på hva riktig type kjøretøy ville vært."
Denne artikkelen diskuterer mer informasjon om Venus Solar Powered Airplane
