Un nou instrument va măsura temperatura, presiunea și vântul de pe Venus

Instrumentul VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation) de la bordul NASA Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging, sau misiunea DAVINCI, împreună cu celelalte instrumente din această misiune, își propune să investigheze temperatura, presiunea și vântul de pe Venus.

VASI va fi instalat pe sfera de coborâre a misiunii DAVINCI pentru a se parașuta prin atmosfera lui Venus. Sfera de coborâre poartă o suită sofisticată de cinci instrumente, printre care și VASI, concepute în mod colectiv pentru a studia temperatura, presiunea și vântul de pe Venus și pentru a măsura modul în care acestea se schimbă pe măsură ce sfera coboară.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Măsurătorile VASI vor oferi noi informații despre temperatura, presiunea și vânturile pe pe planetă și vor crea referința principală de altitudine pentru instrumentele de compoziție atmosferică a sferei de coborâre în timpul plonjării în atmosfera zdrobitoare a lui Venus.

La ce ne ajută să cunoaștem presiunea și vântul de pe Venus?

„Există niște mari întrebări cu privire la atmosfera profundă a lui Venus. Nu avem toate piesele acestui puzzle și DAVINCI ne va oferi aceste piese măsurând compoziția, presiunea și temperatura pe măsură ce se apropie de suprafață”, a spus Ralph Lorenz, cercetător la Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), din Laurel, Maryland.

Printre multele mistere ale atmosferei groase venusiene se numără structura acesteia, modul în care vulcanii ar fi putut interacționa cu atmosfera și ce ne poate spune această interacțiune despre viitorul Pământului.

„Locuibilitatea pe termen lung a planetei noastre, așa cum o înțelegem, se bazează pe cuplarea dintre interior și atmosferă”, a spus Lorenz.

„Abundența pe termen lung a dioxidului de carbon din atmosfera noastră, pe care ne bazăm cu adevărat pentru a menține suprafața Pământului suficient de caldă pentru a fi locuibilă de-a lungul timpului geologic, se bazează pe vulcani”, spune cercetătorul.

O întrebare cheie este dacă vulcanii sunt încă activi pe Venus. Măsurătorile detaliate, calculate în funcție de altitudine, ale temperaturilor atmosferice, vântului și compoziției vor contribui pentru a răspunde la această întrebare, scrie Phys.org.

Cum protejezi astfel de instrumente de o atmosferă ostilă pe care trebuie s-o studieze?

Cu toate acestea, norii de acid sulfuric, presiunea atmosferică la suprafață de aproximativ 90 de ori mai mare decât cea a Pământului și temperaturile de la suprafață în jur de aproximativ 460 de grade Celsius fac ca Venus să fie incredibil de dificil de explorat, iar crearea de instrumente care pot face măsurători sensibile în timp ce sunt expuse la mediul dur al planetei este o sarcină herculeană.

Din această cauză, majoritatea senzorilor și a altor subsisteme ale misiunii DAVINCI sunt închise într-o sferă de coborâre construită ca un submarin, fiind robuste pentru a rezista la presiuni atmosferice intense și sunt izolate eficient pentru a le proteja de căldura intensă din apropierea suprafeței lui Venus. Totuși senzorii VASI trebuie să fie expuși direct acestor condiții dure pentru a-și face treaba.

„Venus este o planetă dură. Condițiile, mai ales în atmosfera joasă, fac să fie foarte dificilă proiectarea instrumentelor și a sistemelor care să sprijine instrumentația. Toate acestea trebuie fie protejate față de mediu, fie construite cumva pentru a-l tolera”, a spus Lorenz.

Cum vor fi măsurate temperatura, presiunea și vântul de pe Venus?

Pe măsură ce sfera coboară spre suprafața planetei, VASI va înregistra temperatura de pe Venus cu un senzor de temperatură învelit într-un tub de metal subțire, ca un pai. Atmosfera încălzește tubul, pe care senzorul îl măsoară și înregistrează în timp ce este protejat de mediul coroziv.

Simultan, VASI va măsura presiunea atmosferică folosind o mică membrană de silicon încapsulată în instrument. Pe o parte a membranei se află vid, iar pe cealaltă parte este atmosfera lui Venus, care va împinge membrana și o va întinde. Această întindere va fi măsurată și utilizată pentru a calcula puterea presiunii.

VASI va măsura și viteza și direcția vântului folosind o combinație de accelerometre și giroscoape instalate în sfera de coborâre, alături de urmărire Doppler. Accelerometrele măsoară schimbările de viteză și direcție, în timp ce giroscoapele măsoară schimbările de orientare.

Urmărirea Doppler măsoară schimbările de viteză și direcție prin măsurarea deplasării de frecvență a unui semnal radio de la un transmițător din sfera de coborâre, similar modului în care o sirena de ambulanță își schimbă tonul pe măsură ce trece cu viteză.

Entități implicate în misiunea DAVINCI

Diferiții senzori și carcase care vor măsura temperatura, presiunea și vântul de pe Venus sunt asamblați de Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA, din Greenbelt, Maryland, sub conducerea științifică a lui Lorenz, de la APL. Măsurătorile Doppler sunt implementate în sistemul radio DAVINCI, care este construit la APL.

NASA Goddard este principala instituție de cercetare pentru DAVINCI și va efectua managementul de proiect pentru misiune, va furniza instrumente științifice, precum și ingineria sistemelor de proiect pentru a dezvolta sfera de coborâre. Goddard conduce, de asemenea, echipa de sprijin științifică a proiectului cu o echipă științifică externă din întreaga S.U.A., incluzând și participare internațională.

Vă recomandăm să citiți și:

Astronomii dezvăluie ce se ascunde în spatele rotației bizare a planetei Uranus

Cercetătorii au descoperit că Luna s-ar fi format în urma unei coliziuni necunoscute

Centrifuga care lansează sateliți, testată de NASA

NASA va trimite o aeronavă pe Titan în 2027. Iată unde va ateriza!