Ранее Universe Today сообщала о финансируемом NIAC проекте, известном как миссия LEAVES по изучению атмосферы Венеры - Lofted Environment and Atmospheric Places Sensors ("Лофтированные датчики окружающей среды и атмосферы"). Хотя технология, лежащая в основе этой идеи, все еще находится в стадии разработки, она уже вдохновила команду студентов Вустерского политехнического института (WPI) на разработку вспомогательного спутника для запуска и связи с LEAVES. В их статье, являющейся частью их дипломной работы, подробно описывается, как использовать эти новые датчики и какие задачи стоят перед ними.
Напомним, что главной уникальной особенностью LEAVES является то, что они являются недорогим способом сбора данных об атмосфере Венеры — по крайней мере, с высоты около 100 км до 30 км, где происходит много интересных физических явлений в атмосфере.
Они спроектированы без двигательной установки и, как таковые, скользят вниз самостоятельно, передавая данные о местном давлении, температуре, составе атмосферы и ориентации зонда с помощью инерциального измерительного устройства, подобного тем, что используются на беспилотных летательных аппаратах.
Предполагается, что они не прослужат долго, но то короткое время, пока они будут присутствовать в атмосфере, может дать представление о нескольких нерешенных вопросах о Венере, таких как, например, какое соединение поглощает ближний ультрафиолетовый свет в верхних слоях атмосферы или концентрация окиси углерода в атмосфере. Однако их распределение по поверхности планеты является важнейшей частью любых подобных усилий, и именно в этом заключается разработка миссии командой WPI.
Проект их миссии основан на двух космических аппаратах, соединенных вместе для запуска и сближения с Венерой, но затем разделяющихся на совершенно разные орбиты. Один из них, "Деметра", отвечает за запуск LEAVES. Другая, Персефона, названа в честь дочери Деметры, которую греческий эквивалент Венеры забрал в подземный мир. Она находится на более высокой орбите и отвечает за передачу данных, собранных LEAVES, обратно на Землю.
У Demeter было два важных дизайнерских решения: первое — где разместить LEAVES, а второе - как это сделать. Команда разработала стратегию размещения восьми LEAVES на каждые 20 метров широты по всей планете, в общей сложности для 144 зондов. Важно отметить, что они будут применены к дневному и ночному освещению, чтобы изучить, какую роль разница между днем и ночью может играть в круговороте диоксида серы на Венере.
При их размещении возникла другая проблема — команда остановилась на 18 миниатюрных корпусах, каждый из которых крепился к небольшому твердотопливному ракетному ускорителю с использованием гидразина. Деметра будет вращаться вокруг планеты на высоте около 235 км и будет запускать по восемь LEAVES через каждые 20 градусов вокруг планеты.
Эти LEAVES будут опускаться в атмосфере — одни вокруг экватора, другие вокруг полюсов — и начнут скользить примерно в 150 км от поверхности. Примерно в 100 км они начнут отправлять данные обратно на Персефону, ожидающую в небе. После завершения миссии по развертыванию сама "Деметра" должна была сойти с орбиты и начать сгорать в атмосфере Венеры.
У "Персефоны" гораздо более простая задача — она использует ракетный ускоритель, чтобы выйти на орбиту в 2000 км, и терпеливо ждет, пока не будут развернуты LEAVES. Затем он использует антенну с высоким коэффициентом усиления, чтобы принимать сигналы от относительно слабых систем связи LEAVES и сохранять их на своем локальном жестком диске. Как только все данные собраны, Persephone передает их обратно на Землю.
Все компоненты, кроме одного, на обоих спутниках имеют очень высокий уровень технологической готовности (TRL-9). Единственным исключением являются направляющие для створок, ожидаемый уровень готовности которых составляет 1-2, что означает, что они потребуют дополнительной разработки и тестирования, прежде чем будут готовы к запуску.
На данный момент нет окончательного срока для этой разработки и тестирования, поскольку LEAVES по-прежнему является всего лишь проектом NIAC и не был выбран для участия в миссии на Венеру. Учитывая растущий интерес к исследованию нашей родственной планеты, кажется вероятным, что когда—нибудь будет запущена аналогичная миссия - и, возможно, кто-то из команды, которая потратила так много времени на работу над этим проектом в выпускном классе, приложит руку к работе над версией, которая, наконец, будет реализована.
