Навукоўцы і інжынеры выпрабавалі прататып паветранага шара Венеры ў пустыні Блэк-Рок у штаце Невада ў ліпені 2022 года. Паменшаны аўтамабіль паспяхова выканаў 2 першыя выпрабавальныя палёты

Паверхня Венеры варожая і няўмольная з яе пякучай спякотай і велізарным ціскам. Фактычна, зонды, якія прызямліліся там да гэтага часу, пратрымаліся максімум некалькі гадзін. Але можа быць іншы спосаб даследаваць гэты небяспечны і захапляльны свет за межамі арбітальных апаратаў, якія круцяцца вакол Сонца ў некалькіх кроках ад Зямлі. Вось і паветраны шар. Лабараторыя рэактыўнага руху NASA (JPL) у Пасадэне, штат Каліфорнія, паведаміла 10 кастрычніка 2022 г., што паветраны робат-аэрастат, адзін з іх канцэпцый паветраных робатаў, паспяхова выканаў два выпрабавальныя палёты над Невадай.

Даследчыкі выкарысталі тэставы прататып, паменшаную версію паветранага шара, які сапраўды аднойчы можа дрэйфаваць скрозь шчыльныя аблокі Венеры.

Першы выпрабавальны палёт прататыпа паветранага шара Venus

Запланаваны Venus Aerobot мае 40 футаў (12 метраў) у дыяметры, прыкладна 2/3 памеру прататыпа.

Каманда навукоўцаў і інжынераў з JPL і Near Space Corporation у Ціламук, штат Арэгон, правяла выпрабавальны палёт. Іх поспех сведчыць аб тым, што паветраныя шары Венеры павінны быць у стане выжыць у шчыльнай атмасферы гэтага суседняга свету. На Венеры паветраны шар праляціць 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 ён быў задуманы. Джэйкаб Ізраілевіч, галоўны даследчык JPL Flight Test, спецыяліст па робататэхніцы, сказаў: «Мы вельмі задаволеныя прадукцыйнасцю прататыпа. Ён запусціўся, прадэманстраваў манеўр на кіраванай вышыні, і мы вярнулі яго ў добрую форму пасля абодвух палётаў. Мы запісалі шырокі аб'ём дадзеных з гэтых палётаў і з нецярпеннем чакаем магчымасці выкарыстоўваць іх для паляпшэння мадэлявання мадэляў, перш чым даследаваць нашу роднасную планету.

Пол Бірн з Універсітэта Вашынгтона ў Сэнт-Луісе і навуковы супрацоўнік аэракасмічнай робататэхнікі дадаў: «Поспех гэтых выпрабавальных палётаў вельмі шмат значыць для нас: мы паспяхова прадэманстравалі тэхналогію, неабходную для даследавання воблака Венеры. Гэтыя выпрабаванні закладваюць аснову для таго, як мы можам дазволіць доўгатэрміновае рабатызаванае даследаванне на пякельнай паверхні Венеры.

Падарожжа на вятрах Венеры

Дык чаму паветраныя шары? NASA хоча вывучыць вобласць атмасферы Венеры, якая занадта нізкая для аналізу арбітальнага апарата. У адрозненне ад пасадачных апаратаў, якія ўзрываюцца 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 лятаючыя робаты не зусім адзінокія. Ён працуе з арбітальным апаратам над атмасферай Венеры. Акрамя правядзення навуковых эксперыментаў, паветраны шар таксама дзейнічае як рэле сувязі з арбітальным апаратам.

Паветраныя шары ў паветраных шарах

Даследчыкі заявілі, што прататып - гэта ў асноўным "паветраны шар у шары". Пад ціскамгелійзапаўняе жорсткі ўнутраны рэзервуар. Між тым, гнуткі знешні геліевы шар можа пашырацца і сціскацца. Паветраныя шары таксама могуць падымацца вышэй або апускацца ніжэй. Ён робіць гэта з дапамогайгелійвентыляцыйныя адтуліны. Калі каманда місіі захацела падняць паветраны шар, яны выпусцілі б гелій з унутранага рэзервуара ў знешні шар. Каб вярнуць паветраны шар на месца,гелійвентылюецца назад у рэзервуар. Гэта прыводзіць да таго, што вонкавы паветраны шар сціскаецца і губляе некаторую плавучасць.

Каразійная серада

На запланаванай вышыні 55 кіламетраў над паверхняй Венеры тэмпература не такая страшная, а атмасферны ціск не такі моцны. Але гэтая частка атмасферы Венеры ўсё яшчэ даволі суровая, таму што 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 для пераноскі навуковых інструментаў. Нават пломбы кісластойкія. Лётныя выпрабаванні паказалі, што матэрыялы і канструкцыя паветранага шара таксама павінны працаваць на Венеры. Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для забеспячэння жыццяздольнасці на Венеры, складаныя ў вытворчасці, а трываласць кіравання, якую мы прадэманстравалі пры запуску і аднаўленні ў Невадзе, дае нам упэўненасць у надзейнасці нашых паветраных шароў на Венеры.

На працягу дзесяцігоддзяў некаторыя навукоўцы і інжынеры прапаноўвалі паветраныя шары як спосаб даследаваць Венеру. Хутка гэта можа стаць рэальнасцю. Выява праз NASA.

Навука ў атмасферы Венеры

Навукоўцы абсталёўваюць паветраныя шары для розных навуковых даследаванняў. Яны ўключаюць у сябе пошук гукавых хваль у атмасферы, выкліканых землятрусамі на Венеры. Аднымі з самых захапляльных аналізаў стануць самой атмасферы.Вуглякіслы газскладае большую частку атмасферы Венеры, падсілкоўваючы парніковы эфект, які ператварыў Венеру ў такое пекла на паверхні. Новы аналіз можа даць важныя падказкі аб тым, як менавіта гэта адбылося. Фактычна, навукоўцы кажуць, што ў першыя дні Венера была больш падобная на Зямлю. Так што здарылася?

Безумоўна, з тых часоў, як навукоўцы паведамілі аб адкрыцці фасфіну ў атмасферы Венеры ў 2020 годзе, пытанне аб магчымым жыцці ў аблоках Венеры аднавіў цікавасць. Паходжанне фасфіну не даказана, і некаторыя даследаванні ўсё яшчэ ставяць пад сумнеў яго існаванне. Але такія місіі на паветраных шарах былі б ідэальнымі для глыбокага аналізу аблокаў і, магчыма, нават непасрэднай ідэнтыфікацыі любых мікробаў. Такія місіі на паветраных шарах могуць дапамагчы разгадаць некаторыя з самых заблытаных і складаных сакрэтаў.