Stingray Glider используются для изучения облачных вершин Венеры
AstroNews.ru - 18 Ноября 2019 17:47:14
Венера в разговорной речи упоминается как «близнец Земли» из-за сходства с нашей планетой. Неудивительно, что ученые многое не знают о Венере. Из-за жаркого и адского пейзажа, чрезвычайно густой атмосферы и облаков серного дождя практически невозможно исследовать атмосферу и поверхность планеты. Более того, медленное вращение Венеры делает изучение ее «темной стороны» еще более трудным.
Тем не менее, эти проблемы породили ряд инновационных концепций для изучения поверхности Венеры. Одной из них является лаборатория Университета Буффало для аэрокосмических конструкций и гибридов (CRASH), в которой исследователи разрабатывают уникальную концепцию, известную как луч биологического происхождения для экстремальных сред и зональных исследований (BREEZE).
BREEZE - это в основном морфинговый (технология в компьютерной анимации, визуальный эффект, создающий впечатление плавной трансформации одного объекта в другой) космический корабль, который машет крыльями, подобно тому, как скат взмахивает грудными плавниками, чтобы поддерживать подъем в атмосфере Венеры. Эта концепция является одной из 12 революционных концепций, выбранных НАСА в рамках программы Innovative Advanced Concepts (NIAC), которая финансирует инновационные проекты, находящиеся на ранней стадии разработки.
Почти так же, как скат использует свои большие плавники для легкого плавания, дизайн BREEZE будет эффективно использовать сильные ветра в верхних слоях атмосферы Венеры. Аппарат будет совершать кругосветное плавание вокруг планеты каждые четыре-шесть дней и будет полагаться на солнечные батареи для зарядки своих приборов. Это будет происходить каждые два-три дня, пока корабль исследует сторону Венеры, освещенную Солнцем.
BREEZE будет отбирать атмосферные пробы, отслеживать погодные условия, вулканическую активность и собирать другие данные об окружающей среде Венеры. Его дизайн сделал бы его особенно подходящим для исследования таинственной темной стороны Венеры. Как Джавид Баяндор, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники и ведущий исследователь проекта, объяснил это:
«Принимая наши подсказки от природы, особенно от морских течений, мы стремимся максимально повысить эффективность полета. Конструкция позволит достичь пока недостигнутой степени контроля над таким космическим кораблем, который будет подвергаться сильным зональным и меридиональным ветрам на планете».
Темная сторона Венеры остается для ученых загадкой из-за того, как она переживает такие длительные периоды темноты. Это связано с тем, что период вращения Венеры длиннее ее орбитального периода - то есть требуется чуть более 243 дней, чтобы один раз обернуться вокруг своей оси и 225 дней, чтобы завершить один оборот вокруг Солнца. В результате время, необходимое Солнцу для возвращения в то же место на небе (солнечный день), составляет 116,75 земных дня.
Ключевым моментом является уникальная конструкция трансформирующихся крыльев BREEZE, в которой используется внутренняя система натяжения для создания тяги, обеспечения контроля и устойчивости, а также для обеспечения дополнительного подъема и механического сжатия. Все это позволяет контролировать плавучесть, позволяя BREEZE перемещаться по атмосфере Венеры так же, как скат перемещается в воде.
Это особенно важно, поскольку только над плотными облаками Венеры, около 50 км над поверхностью, температура и давление воздуха достаточно стабильны, чтобы исследовательский корабль мог выжить. Фактически, некоторые ученые даже предположили, что именно на этих высотах можно найти жизнь, скорее всего, в форме экстремофильных организмов, способных жить в жаркой и кислой среде.
Эта технология может также позволить выполнять миссии в подводную среду здесь на Земле и на других планетах Солнечной системы с плотной атмосферой. Особенно это относится к Титану, самой большой луны Сатурна и единственного другого тела в Солнечной системе, которое имеет плотную, богатую азотом атмосферу (примерно в 1,45 раза толще земной). Здесь также космические агентства ищут долгосрочные миссии, чтобы исследовать экзотическую окружающую среду.
Это также одна из многих вдохновляющих идей, которые были предложены в последние годы для изучения атмосферы Венеры. Другие концепции, такие как летающие беспилотники, разрабатываются базирующейся в Боулдере компанией Black Swift Technologies (совместно с NASA) и воздушной мобильной платформой Venus (VAMP), которая в настоящее время исследуется Northrop Grumman.