Im Vergleich zu einer Mission zur Venus sind Missionen zum Mars oder zum Mond ein Kinderspiel. Dies ist jedoch genau das, was ein Forschungs- und Entwicklungsteam des John Glenn Research Center der NASA erreichen möchte.
Die Venus wurde von verschiedenen Missionen erforscht, aber auf dem Planeten gibt es noch viel Wissenschaft zu tun.
„Das Verständnis der Atmosphäre, des Klimas, der Geologie und der Geschichte der Venus könnte unser Verständnis unseres eigenen Heimatplaneten erheblich beleuchten. Die Oberfläche der Venus ist jedoch die feindlichste Betriebsumgebung aller Planeten mit fester Oberfläche im Sonnensystem “, schrieb Dr. Geoffrey Landis vom John Glenn Research Center der NASA.
Die extremen Bedingungen auf der Venus machen die traditionelle Rover-Technologie unmöglich: Die kombinierte Hitze und der Druck verursachen Schäden an allen elektronischen Bauteilen, und die Atmosphäre der Venus, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und Schwefelsäure besteht, ist auf Metallteilen stark ätzend. Und wenn dies nicht genug wäre, macht die dichte Atmosphäre die Lichtverhältnisse an der Oberfläche wie einen regnerischen Tag auf der Erde, der das Potenzial der Sonnenenergie begrenzt.
Um das Problem des Aufbringens von Elektronik auf die Oberfläche zu lösen, wird das Team die Mission in zwei Teile aufteilen: einen Rover mit begrenzten elektronischen Komponenten in einer auf unter 300 ° C gekühlten Druckkammer und ein Flugzeug, das in der mittleren Atmosphäre von fliegt der Planet, wo die Temperatur moderater und der Druck nicht so groß ist. Das Flugzeug enthält die meisten empfindlicheren elektrischen Komponenten wie Computer und hilft bei der Weiterleitung aller Informationen an die Erde.
Der russische Venera-Lander, der auf der Oberfläche der Venus am längsten hält, war nur zwei Stunden in Betrieb, bevor er niedergeschlagen wurde. Der Rover für diese Mission soll jedoch länger als 50 Tage halten.
Extreme Bedingungen erfordern extreme Technologie. Das Team analysierte die Möglichkeit, verschiedene Energiequellen zu nutzen, von Solar- über Kern- bis hin zu Mikrowellenstrahlen. Solarenergie kann einfach nicht die Energie liefern, die erforderlich ist, um den Rover zu betreiben und alles abzukühlen, und Mikrowellenstrahlungsenergie aus dem Flugzeug - die Sonnenenergie sammeln würde - ist aufgrund der neuen Technologie nicht realisierbar.
Damit bleibt Atomkraft übrig, die in früheren Missionen wie Galileo, Voyager, der aktuellen Cassini-Sonde, eingesetzt wurde. Um den Rover mit Kernenergie zu versorgen, gibt es jedoch eine Wendung: Die von Plutonium-Ziegeln erzeugte Wärme treibt einen Stirling-Motor an, der die Druckdifferenz zwischen zwei Kammern nutzt, um mechanische Energie mit sehr hohem Wirkungsgrad zu erzeugen. Diese mechanische Energie kann verwendet werden, um die Räder direkt anzutreiben oder für die elektrischen und Kühlsysteme in elektrische Energie umzuwandeln, und die Technologie wird für die Arbeit an der Venus angepasst.
„Wir arbeiten seit vielen Jahren an der Stirling-Technologie. Das berichtete Projekt war ein Projekt zum Entwerfen eines Stirling speziell für Venus - was in gewisser Weise zu einem ganz anderen Design führt; Insbesondere, weil die Wärmeabgabetemperatur extrem hoch ist - aber wir bauen auf der vorhandenen Technologie auf und entwickeln sie nicht von Grund auf neu “, schrieb Dr. Landis
Das Flugzeug würde die atmosphärischen Bedingungen und das elektrische Feld der Venus untersuchen, während der Rover seismische Stationen platzieren und die Oberflächenbedingungen untersuchen würde. Eine Kamera ist im Flugzeug fast eindeutig, und obwohl es schwierig wäre, eine Kamera auf den Rover zu setzen, kommt dies nicht ganz in Frage.
Wann können Sie erwarten, Bilder von der Oberfläche zu sehen oder mehr über die Schwefelsäurewolken zu hören, die den Planeten umhüllen?
"Bisher handelt es sich um eine Missionskonzeptstudie, nicht um eine finanzierte Mission. Daher ist nicht geplant, dass sie tatsächlich stattfindet." Es besteht jedoch großes Interesse daran, es im Zeitraum 2015-2020 zu fliegen “, sagte Dr. Landis.
Quelle: Acta Astronautica
