Навукоўцы і інжынеры пратэставалі прататып паветранага шара «Венера» ў пустыні Блэк-Рок у штаце Невада ў ліпені 2022 года. Паменшаны апарат паспяхова выканаў 2 першыя выпрабавальныя палёты.

З-за пякучай спёкі і непераадольнага ціску паверхня Венеры варожая і няўмольная. Насамрэч, зонды, якія да гэтага часу прызямліліся там, праіснавалі максімум некалькі гадзін. Але, магчыма, існуе іншы спосаб даследаваць гэты небяспечны і захапляльны свет па-за арбітальнымі апаратамі, якія круцяцца вакол Сонца ўсяго ў двух кроках ад Зямлі. Гэта паветраны шар. Лабараторыя рэактыўнага руху (JPL) NASA ў Пасадэне, штат Каліфорнія, паведаміла 10 кастрычніка 2022 года, што паветраны рабатызаваны шар, адна з яе канцэпцый паветранага рабатызавана-канструктарскага рашэння, паспяхова завяршыў два выпрабавальныя палёты над Невадай.

Даследчыкі выкарысталі тэставы прататып — скарочаную версію паветранага шара, які аднойчы мог бы дрэйфаваць скрозь шчыльныя аблокі Венеры.

Першы выпрабавальны палёт прататыпа паветранага шара «Венера»

Планаваны аэработ Venus мае дыяметр 12 метраў (40 футаў), што прыкладна ў 2/3 менш за памер прататыпа.

Каманда навукоўцаў і інжынераў з JPL і Near Space Corporation у Тыламук, штат Арэгон, правяла выпрабавальны палёт. Іх поспех сведчыць аб тым, што венеранскія паветраныя шары павінны выжыць у шчыльнай атмасферы гэтага суседняга свету. На Венеры шар будзе ляцець на вышыні 55 кіламетраў над паверхняй. Каб адпавядаць тэмпературы і шчыльнасці атмасферы Венеры падчас выпрабаванняў, каманда падняла выпрабавальны шар на вышыню 1 км.

Ва ўсіх адносінах паветраны шар паводзіць сябе так, як і быў распрацаваны. Джэйкаб Ізраэлевіц, галоўны даследчык JPL Flight Test, спецыяліст па робататэхніцы, сказаў: «Мы вельмі задаволены працай прататыпа. Ён запусціўся, прадэманстраваў кантраляваны манеўр на вышыні, і мы вярнулі яго ў добры стан пасля абодвух палётаў. Мы запісалі шмат дадзеных з гэтых палётаў і з нецярпеннем чакаем магчымасці выкарыстаць іх для паляпшэння нашых мадэляў мадэлявання, перш чым даследаваць нашу сястрынскую планету».

Пол Бірн з Вашынгтонскага ўніверсітэта ў Сент-Луісе і яго супрацоўнік па аэракасмічнай робататэхніцы дадаў: «Поспех гэтых выпрабавальных палётаў шмат значыць для нас: мы паспяхова прадэманстравалі тэхналогію, неабходную для даследавання воблака Венеры. Гэтыя выпрабаванні закладваюць аснову для таго, як мы можам забяспечыць доўгатэрміновае рабатызаванае даследаванне пякельнай паверхні Венеры».

Падарожжа па ветры Венеры

Дык чаму ж паветраныя шары? НАСА хоча вывучыць вобласць атмасферы Венеры, якая знаходзіцца занадта нізка для аналізу арбітальным апаратам. У адрозненне ад пасадачных модуляў, якія выбухаюць на працягу некалькіх гадзін, паветраныя шары могуць лунаць на ветры тыднямі ці нават месяцамі, дрэйфуючы з усходу на захад. Паветраны шар таксама можа змяняць сваю вышыню ад 171 000 да 203 000 футаў (ад 52 да 62 кіламетраў) над паверхняй.

Аднак лятальныя робаты не зусім адны. Яны працуюць з арбітальным апаратам над атмасферай Венеры. Акрамя правядзення навуковых эксперыментаў, паветраны шар таксама выконвае ролю рэтранслятара сувязі з арбітальным апаратам.

Паветраныя шары ў паветраных шарах

Даследчыкі заявілі, што прататып — гэта, па сутнасці, «паветраны шар у паветраным шары».гелійзапаўняе цвёрды ўнутраны рэзервуар. Тым часам гнуткі знешні геліевы шар можа пашырацца і сціскацца. Паветраныя шары таксама могуць падымацца вышэй або апускацца ніжэй. Гэта адбываецца з дапамогайгелійвентыляцыйныя адтуліны. Калі б каманда місіі хацела падняць паветраны шар, яны б выпусцілі гелій з унутранага рэзервуара ў знешні шар. Каб вярнуць шар на месца,гелійвыходзіць назад у рэзервуар. Гэта прыводзіць да сціскання вонкавага шара і яго страты плавучасці.

Каразійнае асяроддзе

На запланаванай вышыні 55 кіламетраў над паверхняй Венеры тэмпература не такая жахлівая, а атмасферны ціск не такі моцны. Але гэтая частка атмасферы Венеры ўсё яшчэ даволі суровая, бо аблокі поўныя кропель сернай кіслаты. Каб супрацьстаяць гэтаму агрэсіўнаму асяроддзю, інжынеры пабудавалі паветраны шар з некалькіх слаёў матэрыялу. Матэрыял мае кіслотаўстойлівае пакрыццё, металізацыю для памяншэння сонечнага нагрэву і ўнутраны пласт, які застаецца дастаткова трывалым, каб вытрымліваць навуковыя прыборы. Нават ўшчыльняльнікі кіслотаўстойлівыя. Лётныя выпрабаванні паказалі, што матэрыялы і канструкцыя паветранага шара павінны працаваць і на Венеры. Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для забеспячэння жывучасці Венеры, складаныя ў вытворчасці, і трываласць кіравання, якую мы прадэманстравалі падчас запуску і вяртання з Невады, дае нам упэўненасць у надзейнасці нашых паветраных шароў на Венеры.

На працягу дзесяцігоддзяў некаторыя навукоўцы і інжынеры прапаноўвалі паветраныя шары як спосаб даследаваць Венеру. Гэта можа хутка стаць рэальнасцю. Выява з НАСА.

Навука ў атмасферы Венеры

Навукоўцы рыхтуюць паветраныя шары для розных навуковых даследаванняў. Сярод іх — пошук гукавых хваль у атмасферы, якія ўзнікаюць пры землятрусах на Венеры. Аднымі з самых цікавых аналізаў будуць аналізы самога складу атмасферы.Вуглякіслы газскладае большую частку атмасферы Венеры, падсілкоўваючы неўтаймаваны парніковы эфект, які зрабіў Венеру такім пеклам на паверхні. Новы аналіз можа даць важныя падказкі пра тое, як менавіта гэта адбылося. Насамрэч, навукоўцы кажуць, што ў раннія часы Венера была больш падобная на Зямлю. Дык што ж здарылася?

Вядома, пасля таго, як навукоўцы паведамілі пра адкрыццё фасфіну ў атмасферы Венеры ў 2020 годзе, пытанне аб магчымым жыцці ў аблоках Венеры аднавіла цікавасць. Паходжанне фасфіну застаецца невытлумачальным, і некаторыя даследаванні ўсё яшчэ ставяць пад сумнеў яго існаванне. Але такія місіі на паветраных шарах ідэальна падыходзяць для глыбокага аналізу аблокаў і, магчыма, нават для непасрэднага выяўлення мікробаў. Такія місіі на паветраных шарах могуць дапамагчы разгадаць некаторыя з самых заблытаных і складаных сакрэтаў.