Миссия НАСА DAVINCI — Исследование благородных газов, химии и изображений в глубоких слоях атмосферы Венеры — воплощает дух инноваций и исследований, которым славился ее тезка Леонардо да Винчи. Запуск запланирован на начало 2030-х годов, DAVINCI будет исследовать Венеру как с помощью космического аппарата, так и с помощью спускаемого зонда. Зонд DAVINCI станет первым в 21 веке, который проникнет в атмосферу Венеры, спустившись с облаков планеты на ее поверхность. Две другие миссии, NASA VERITAS и ESA (Европейское космическое агентство) Envision, также будут исследовать Венеру в 2030-х годах с орбиты планеты.
Космический аппарат DAVINCI изучит облака и высокогорья Венеры во время двух полетов. Он также выпустит сферический зонд шириной около 3 футов, который будет погружаться сквозь плотную атмосферу планеты и агрессивные облака, проводя измерения и снимая изображения поверхности Венеры в высоком разрешении по мере того, как он будет опускаться ниже облаков. Вот некоторые из первых достижений DAVINCI в исследовании Венеры.
Исследование уникального в своем роде ландшафта Солнечной системы
Миссия DAVINCI станет первой, кто вплотную изучит регион Альфа, известный как "тессера". До сих пор найденные только на Венере, где они составляют около 8% поверхности, тессеры представляют собой высокогорные области, похожие по внешнему виду на скалистые горы на Земле. Предыдущие миссии обнаружили эти особенности с помощью радиолокационных приборов, но из многих международных космических аппаратов, которые погружались в атмосферу Венеры в период с 1966 по 1985 год, ни один не изучал и не фотографировал мозаику.
Тессеры, подобные Альфе Регио, которые считаются древними континентами, могут быть одними из древнейших поверхностей на планете, предлагая ученым доступ к породам, возраст которых составляет миллиарды лет.
Изучая эти породы с высоты Альфа-Регио, ученые DAVINCI могут узнать, были ли на древней Венере континенты и океаны и как вода могла влиять на ее поверхность.
Фотографирование одной из старейших поверхностей Венеры
Зонд DAVINCI впервые сделает снимки Альфа-Регио крупным планом с помощью инфракрасных и оптических камер; это также будут первые фотографии поверхности планеты, сделанные более чем за 40 лет.
Температура на поверхности Венеры достигает 900 °F, а атмосферное давление в 90 раз превышает земное, поэтому суровые условия Венеры затрудняют исследования, а ее непрозрачная атмосфера не позволяет наблюдать непосредственно. Как правило, для изучения рельефа ученые полагаются на радарные приборы с Земли или космических аппаратов, находящихся на орбите Венеры.
Но зонд DAVINCI спустится через атмосферу и под облака, чтобы получить четкое представление о горах и равнинах. Он позволит получить изображения, сравнимые с видом земной поверхности при посадке самолета. Ученые будут использовать эти фотографии для составления 3D-карт региона Альфа, которые позволят более детально, чем когда-либо, описать рельеф Венеры, что поможет им искать камни, которые обычно образуются только в сочетании с водой.
Миссия DAVINCI станет первой, которая проанализирует химический состав нижних слоев атмосферы Венеры с помощью измерений, проводимых через регулярные промежутки времени, начиная примерно с высоты 90 000 футов над поверхностью и продолжая непосредственно перед столкновением.
Эта область имеет решающее значение, поскольку она содержит газы и химические соединения, которые могут образовываться в нижних слоях облаков Венеры, на поверхности или даже под землей.
Например, обнаруженные здесь соединения серы могут указывать на то, активны ли венерианские вулканы в настоящее время или были активны в недавнем прошлом. С другой стороны, благородные газы (такие как гелий или ксенон) остаются химически инертными и поддерживают стабильные концентрации, что дает бесценные сведения о древней истории Венеры, такие как запасы воды на планете в прошлом.
Сравнивая состав благородных газов Венеры с составом Земли и Марса, ученые могут лучше понять, почему эти планеты, несмотря на то, что они образовались из сходных исходных материалов, эволюционировали в совершенно разные миры.
Кроме того, проведенные DAVINCI измерения содержания изотопов и газовых примесей в нижних слоях атмосферы прольют свет на историю водных ресурсов Венеры, с древних времен до наших дней, и на процессы, которые вызвали экстремальный парниковый эффект на планете.
Современные технологии для детального изучения Венеры
Благодаря современным технологиям зонд DAVINCI сможет делать то, что не удавалось космическим аппаратам эпохи 1980-х годов.
Спускаемый зонд будет лучше оснащен, чем предыдущие зонды, для защиты чувствительной электроники внутри него, поскольку он будет покрыт изнутри высокотемпературной многослойной изоляцией - слоями усовершенствованной керамической и кремнеземной ткани, разделенными алюминиевыми листами.
Сверхплотная атмосфера Венеры замедлит спуск зонда, но для его дальнейшего замедления также будет выпущен парашют. Большинство пригодных для использования на Земле парашютных тканей, таких как нейлон, растворились бы в облаках серной кислоты на Венере, поэтому DAVINCI придется использовать материал, отличный от того, который использовался в предыдущих миссиях на Венеру: он устойчив к воздействию кислот и в пять раз прочнее стали.
