In vergelijking met een missie naar Venus zijn missies naar Mars of de maan een makkie. Dit is echter precies wat een onderzoeks- en ontwikkelingsteam van het NASA John Glenn Research Center hoopt te bereiken.
Venus is onderzocht door een aantal verschillende missies, maar er moet nog veel wetenschap gebeuren op de planeet.
“Het begrijpen van de atmosfeer, het klimaat, de geologie en de geschiedenis van Venus kan veel licht werpen op ons begrip van onze eigen thuisplaneet. Maar het oppervlak van Venus is de meest vijandige werkomgeving van alle planeten met vaste oppervlakken in het zonnestelsel, 'schreef Dr. Geoffrey Landis van het NASA John Glenn Research Center.
De extreme omstandigheden op Venus maken traditionele rover-technologie onmogelijk: de hitte en druk gecombineerd veroorzaken grote schade aan elektronische componenten, en de atmosfeer van Venus, meestal samengesteld uit kooldioxide en zwavelzuur, is zeer corrosief op metalen onderdelen. En alsof dit nog niet genoeg is, zorgt de dikke atmosfeer ervoor dat de lichtomstandigheden aan de oppervlakte als een regenachtige dag op aarde, wat het potentieel van zonne-energie beperkt.
Om het probleem van het plaatsen van elektronica aan de oppervlakte op te lossen, splitst het team de missie in tweeën: een rover met beperkte elektronische componenten in een onder druk gekoelde kamer die is gekoeld tot onder 300 ° C (570 ° F), en een vliegtuig dat zal vliegen in de middelste atmosfeer van de planeet, waar de temperatuur gematigder is en de druk niet zo groot. Het vliegtuig zal de meeste gevoeligere elektrische componenten zoals computers bevatten en zal helpen bij het doorgeven van alle informatie terug naar de aarde.
De Russische Venera-lander die het langst meegaat op het oppervlak van Venus, werkte slechts twee uur voordat hij werd verpletterd, maar de rover voor deze missie zal worden ontworpen om meer dan 50 dagen mee te gaan.
Extreme omstandigheden vragen om extreme technologie; het team analyseerde de mogelijkheid om een aantal verschillende energiebronnen te gebruiken, van zonne- tot nucleaire straling tot microgolfstraling. Zonne-energie kan gewoon niet de energie leveren die nodig is om de rover te laten draaien en alles af te koelen, en microgolfstraling van het vliegtuig - die zonne-energie zou verzamelen - is niet haalbaar vanwege hoe nieuw de technologie is.
Hierdoor blijft kernenergie over, iets dat is gebruikt in eerdere missies zoals Galileo, Voyager, de huidige Cassini-sonde. Maar om de rover van kernenergie te voorzien, is er een wending: de warmte die wordt geproduceerd door bakstenen van Plutonium zal een Stirling-motor aandrijven, een motor die het drukverschil tussen twee kamers gebruikt om mechanische energie met een zeer hoog rendement te produceren. Deze mechanische energie kan worden gebruikt om de wielen rechtstreeks aan te drijven, of kan worden overgebracht naar elektrische energie voor de elektrische en koelsystemen, en de technologie wordt aangepast om op Venus te werken.
"We werken al jaren aan Stirling-technologie. Het gerapporteerde project was een project om speciaal voor Venus een Stirling te ontwerpen - wat in sommige opzichten een heel ander ontwerp oplevert; met name omdat de temperatuur voor warmteafvoer extreem heet is - maar we bouwen op bestaande technologie en ontwikkelen deze niet helemaal opnieuw ', schreef Dr. Landis
Het vliegtuig zou de atmosferische omstandigheden en het elektrische veld van Venus bestuderen, terwijl de rover seismische stations zou plaatsen en oppervlakteomstandigheden zou bestuderen. Een camera is bijna definitief in het vliegtuig, en hoewel het moeilijk zou zijn om een camera op de rover te plaatsen, is het niet helemaal uitgesloten.
Wanneer kun je afbeeldingen van het oppervlak verwachten of meer horen over de zwavelzuurwolken die de planeet omhullen?
"Het is tot nu toe een missieconceptstudie, geen gefinancierde missie, dus het is niet echt gepland om door te gaan. Er is echter veel interesse om ermee te vliegen in het tijdsbestek 2015-2020, ”zei Dr. Landis.
Bron: Acta Astronautica
