In de komende decennia hopen NASA en andere ruimteagentschappen een aantal ambitieuze missies op andere planeten in ons zonnestelsel te plaatsen. Naast het nader bestuderen van Mars en het buitenste zonnestelsel, is NASA van plan een missie naar Venus te sturen om meer te leren over het verleden van de planeet. Dit omvat het bestuderen van de bovenste atmosfeer van Venus om te bepalen of de planeet ooit vloeibaar water (en misschien zelfs leven) op het oppervlak had.
Om deze enorme uitdaging aan te gaan, werkte NASA onlangs samen met Black Swift Technologies - een in Boulder gevestigd bedrijf dat gespecialiseerd is in onbemande luchtsystemen (UAS) - om een drone te bouwen die zou kunnen overleven in de bovenste atmosfeer van Venus. Dit zal geen gemakkelijke taak zijn, maar als hun ontwerpen gelijk zouden zijn aan de taak, zal NASA het bedrijf een lucratief contract toekennen voor een Venus-drone.
In de afgelopen jaren heeft NASA opnieuw belangstelling getoond voor Venus, dankzij klimaatmodellen die hebben aangegeven dat het (net als Mars) mogelijk ook ooit vloeibaar water op het oppervlak had. Dit zou waarschijnlijk bestaan hebben uit een ondiepe oceaan die ongeveer 2 miljard jaar geleden een groot deel van het oppervlak van de planeet bedekte, voordat de planeet te maken kreeg met een weggelopen broeikaseffect, waardoor het de hete en helse wereld werd die het nu is.
Bovendien wees een recent onderzoek - met wetenschappers van NASA's Ames Research Center en Jet Propulsion Laboratory - erop dat er microbieel leven zou kunnen zijn in de wolkentoppen van Venus. Als zodanig is er aanzienlijke motivatie om hoogwerkers naar Venus te sturen die in staat zouden zijn om de wolkentoppen van Venus te bestuderen en te bepalen of er sporen zijn van organisch leven of aanwijzingen van het voorbije oppervlaktewater van de planeet daar.
Zoals Jack Elston, mede-oprichter van Black Swift Technologies, uitlegde in een interview met de Daily Camera:
"Ze zijn op zoek naar voertuigen om net boven de wolkenlaag te verkennen. De druk en temperaturen zijn vergelijkbaar met wat je op aarde zou vinden, dus het kan een goede omgeving zijn om te zoeken naar bewijs van leven. De winden in de bovenste atmosfeer van Venus zijn ongelooflijk sterk, wat een ontwerpuitdaging creëert. ”
Om deze uitdaging aan te gaan, is het bedrijf van plan een drone te maken die deze sterke wind zal gebruiken om het vaartuig omhoog te houden en tegelijkertijd de hoeveelheid elektriciteit die het nodig heeft te verminderen. Tot dusver heeft NASA een eerste contract van zes maanden toegekend aan het bedrijf om een drone te ontwerpen en specificaties te geven over wat het nodig heeft. Dit contract omvatte een subsidie van $ 125.000 van het Small Business Innovation Research-programma van de federale overheid.
Dit programma is bedoeld om "kleine binnenlandse bedrijven aan te moedigen deel te nemen aan federaal onderzoek / onderzoek en ontwikkeling (O & O & O) met het potentieel voor commercialisering." Het bedrijf hoopt een deel van dit subsidiegeld te gebruiken om meer personeel aan te nemen en een drone te bouwen waarvan NASA er zeker van zou zijn dat deze de hogere atmosfeer van Venus zou sturen, waar de omstandigheden bijzonder uitdagend zijn.
Zoals Elston via e-mail aan Space Magazine uitlegde, vormen deze uitdagingen een kans voor innovatie:
"Ons project draait om een uniek vliegtuig en een methode voor het oogsten van energie uit de bovenste atmosfeer van Venus, waarvoor geen extra energiebronnen nodig zijn voor voortstuwing. Onze ervaring met het werken aan onbemande vliegtuigsystemen die interageren met zware convectiestormen op aarde zal hopelijk een waardevolle bijdrage leveren aan de voortdurende discussie over hoe deze turbulente omgeving het beste kan worden verkend. Bovendien zal het werk dat we doen helpen om betere ontwerpen van ons eigen vliegtuig te informeren en moet het leiden tot langere observatietijden en robuustere vliegtuigen om alles te observeren, van vulkanische pluimen tot orkanen. ”
Aan het einde van de periode van zes maanden zal Black Swift haar concept ter goedkeuring voorleggen aan NASA. "Als ze het leuk vinden wat we hebben bedacht, financieren ze nog een tweejarig project om prototypes te bouwen", zei Elston. 'Dat contract in de tweede fase zal naar verwachting 750.000 dollar waard zijn.'
Dit is niet de eerste keer dat Black Swift samenwerkt met NASA om onbemande luchtvaartuigen te creëren om ruwe omgevingen te bestuderen. Vorig jaar kreeg het bedrijf een contract in de tweede fase ter waarde van $ 875.000 om een drone te bouwen die de temperatuur, gasniveaus, winden en drukniveaus in de vulkanen van Costa Rica zou kunnen volgen. Na een reeks testvluchten zal de drone naar verwachting worden ingezet op Hawaï, waar hij de geothermische activiteit daar zal bestuderen.
Als BlackSwift's concept voor een Venus-drone de doorslag geeft, zal hun antenne-drone aansluiten bij andere missieconcepten zoals het DAVINCI-ruimtevaartuig, het Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography en Spectroscopy (VERITAS) ruimtevaartuig, het Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP) , of de Russische Venera-D-missie - die momenteel gepland is om Venus eind 2020 te verkennen.
Een aantal andere concepten wordt onderzocht om het oppervlak van Venus te verkennen om meer te weten te komen over de geologische geschiedenis ervan. Deze omvatten een "Steampunk" (d.w.z. analoge) rover die niet zou vertrouwen op elektronische onderdelen, of een voertuig dat gebruik maakt van een Stored-Chemical Energy and Power System (SCEPS) - ook bekend als. een Sterling-motor - om in-situ onderzoek uit te voeren.
Al deze missies hebben tot doel Venus te bereiken en de barre omstandigheden te trotseren om te bepalen of 'Earth’s Sister Planet' ooit een meer bewoonbare planeet was en hoe deze zich in de loop van de tijd heeft ontwikkeld tot de hete en helse plek die het nu is.
