Gli scienziati della NASA si stanno preparando a dipingere il quadro più dettagliato mai realizzato dell’atmosfera di Venere quando la missione DAVINCI – o Venus Deep Exploration of Noble Gases, Chemistry and Imaging – fa cadere una sonda sulla superficie del pianeta.
Quando il campo di atterraggio largo 3 piedi (0,9 m) della missione DAVINCI effettua un volo in paracadute di sola andata verso VenereAll’inizio degli anni ’30, trasporterà lo strumento VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation) insieme ad altri cinque strumenti. VASI raccoglierà i dati relativi a temperatura, pressione e vento Atmosfera di Venere Perché discende dall’inferno ed entra nella travolgente atmosfera inferiore del pianeta.
“Ci sono davvero dei grandi misteri sulla profonda atmosfera di Venere”, ha detto Ralph Lorenz, uno scienziato di strumenti VASI e scienziato planetario presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) nel Maryland. dichiarazione. “Non abbiamo tutti i pezzi di questo puzzle e DAVINCI ci darà quei pezzi misurando la composizione contemporaneamente alla pressione e alla temperatura mentre ci avviciniamo alla superficie”.
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La densa atmosfera di Venere nasconde molti misteri, incluso il modo in cui si è formata e quanti vulcani hanno interagito con essa nel corso dei secoli. Uno degli obiettivi principali degli scienziati è quello di spingere una sonda attraverso l’atmosfera del secondo pianeta da il Sole è determinare se questo mondo è ancora vulcanicamente attivo. La sonda può annusarlo dalle misurazioni delle temperature atmosferiche, dei venti e della composizione.
Risolvere questi misteri potrebbe dare agli scienziati un’idea di cosa potrebbe significare la continua attività vulcanica per l’atmosfera del nostro pianeta.
“L’abitabilità a lungo termine del nostro pianeta, per come la intendiamo noi, dipende dall’accoppiamento tra l’interno e l’atmosfera”, ha detto Lorenz. “L’abbondanza a lungo termine di anidride carbonica nella nostra atmosfera, da cui dipendiamo davvero per mantenere la superficie terrestre abbastanza calda da essere abitabile nel tempo geologico, dipende dai vulcani”.
Un viaggio di sola andata verso Venere
Una delle maggiori sfide associate allo studio di Venere sono state le condizioni estreme del pianeta, caratterizzate da pressioni superficiali fino a 90 volte maggiori di quelle di Venere. una terra La temperatura superficiale è di circa 900°F (460°C).
Inoltre, prima che una sonda raggiunga la superficie del pianeta dall’orbita, deve prima passare attraverso le nubi di acido solforico nell’atmosfera superiore di Venere. (Queste nuvole rendono difficile l’osservazione di Venere dalla Terra; sono riflettenti e lucenti, oscurando la nostra visione della superficie del pianeta.)
Queste minacce significano che i sistemi e i sensori del campo di atterraggio di DAVINCI saranno racchiusi in una struttura simile a un sottomarino per impieghi gravosi. Ma mentre la sfera è progettata per resistere a pressioni atmosferiche estreme e isolata per proteggere i sensori dal calore intenso vicino alla superficie di Venere, i sensori VASI devono essere esposti a un certo grado di condizioni estreme per svolgere il loro lavoro.
“Venere è dura”, ha detto Lorenz. “Le condizioni, specialmente nella bassa atmosfera, rendono molto difficile progettare strumenti e sistemi per supportare gli strumenti”. “Tutto ciò che deve essere protetto dall’ambiente o costruito in qualche modo per resistergli”.
Quando la pallina cade nell’atmosfera di Venere, VASI misurerà la temperatura utilizzando un sensore all’interno di un sottile tubo di metallo simile a una cannuccia. Quando l’atmosfera riscalda il tubo, il sensore misura e registra l’espansione e quindi la temperatura senza esposizione diretta all’ambiente corrosivo.
VASI raccoglierà le letture della pressione atmosferica utilizzando una membrana di silicone ricoperta all’interno. Un lato della membrana è esposto al vuoto, mentre l’altro lato è rivolto verso l’involucro di Venere. L’atmosfera spinge e allunga la membrana e l’estensione di questo allungamento rivela la forza della pressione atmosferica.
Lo strumento misurerà i venti di Venere con una serie di accelerometri che testano i cambiamenti di velocità e direzione e giroscopi che misurano la direzione. La missione traccerà anche i cambiamenti nella velocità e nella direzione del vento osservando i cambiamenti nella frequenza e nella lunghezza delle onde radio.
Prende il nome dallo scienziato del Rinascimento italiano Leonardo da Vinci, DAVINCI è attualmente previsto per il lancio nel 2029. Se rimane nei tempi previsti, il campo di atterraggio si tufferà nella densa atmosfera di Venere nel 2031.
La caduta durerà circa un’ora. Non ci si aspetta che la sonda sopravviva alla caduta, ma in tal caso, gli scienziati della NASA saranno disposti a ottenere circa 17 minuti di scienza aggiuntiva in superficie con lo strumento condannato.
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