اختبر العلماء والمهندسون نموذجًا أوليًا للبالون فينوس في صحراء الصخور السوداء في نيفادا في يوليو 2022. أكملت السيارة المقيسة بنجاح 2 رحلتين تجريبيتين أوليتين

مع حرارةها الحارقة وضغطها الساحق ، فإن سطح فينوس معادي ولا ينسى. في الواقع ، لم تستمر التحقيقات التي هبطت هناك حتى الآن بضع ساعات على الأكثر. ولكن قد تكون هناك طريقة أخرى لاستكشاف هذا العالم الخطير والرائع خارج المدارات ، مما يدور حول شمس مجرد رمية الحجر من الأرض. هذا هو البالون. ذكرت مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) في باسادينا ، كاليفورنيا ، في 10 أكتوبر 2022 أن بالون آلي جوي ، أحد مفاهيمه الآلية الجوية ، قد أنهى بنجاح رحلتان اختبار على نيفادا.

استخدم الباحثون نموذجًا أوليًا للاختبار ، وهو نسخة تقلص من بالون يمكن أن ينجرف يومًا ما في يوم من خلال الغيوم الكثيفة فينوس.

أول رحلة اختبار النموذج الأولي فينوس بالون

يبلغ قطر الزهرة المخطط لها 40 قدمًا (12 مترًا) ، حوالي 2/3 حجم النموذج الأولي.

أجرى فريق من العلماء والمهندسين من JPL وقرب Space Corporation في Tillamook ، أوريغون ، رحلة الاختبار. يشير نجاحهم إلى أن البالونات الزهرة يجب أن تكون قادرة على البقاء في الجو الكثيف لهذا العالم المجاور. على فينوس ، سوف يطير البالون على ارتفاع 55 كيلومتر فوق السطح. لمطابقة درجة حرارة وكثافة جو فينوس في الاختبار ، رفع الفريق بالون الاختبار على ارتفاع 1 كم.

بكل الطرق ، يتصرف البالون كما تم تصميمه. وقال جاكوب إيزريليفيتز ، الباحث الرئيسي في اختبار الطيران JPL ، أخصائي الروبوتات: "نحن سعداء للغاية بأداء النموذج الأولي. لقد تم إطلاقه ، وأظهرنا المناورة التي تسيطر عليها ، وقد استعادناها في حالة جيدة بعد كلتا الرحلات.

وأضاف بول بيرن من جامعة واشنطن في سانت لويس ومتعاون في علوم الروبوتات الجوية: "إن نجاح رحلات الاختبار هذه يعني الكثير بالنسبة لنا: لقد أظهرنا بنجاح التكنولوجيا اللازمة للتحقيق في سحابة فينوس. هذه الاختبارات تضع الأساس لكيفية تمكيننا من الاستكشاف الآلي على المدى الطويل على سطح الزهرة.

السفر في فينوس رياح

فلماذا البالونات؟ تريد ناسا دراسة منطقة من جو فينوس منخفضة للغاية بحيث لا يمكن تحليل المدار. على عكس Landers ، التي تنفجر في غضون ساعات ، يمكن أن تطفو البالونات في الريح لأسابيع أو حتى أشهر ، تنجرف من الشرق إلى الغرب. يمكن أن يغير البالون ارتفاعه بين 171000 و 203000 قدم (52 إلى 62 كيلومتر) فوق السطح.

ومع ذلك ، فإن الروبوتات الطائرة ليست وحدها. إنه يعمل مع مدار فوق جو فينوس. بالإضافة إلى إجراء التجارب العلمية ، يعمل البالون أيضًا كمرحلة اتصال مع المدار.

بالونات في البالونات

وقال الباحثون إن النموذج الأولي هو "بالون داخل بالون". مضغوطالهيليوميملأ الخزان الداخلي الصلب. وفي الوقت نفسه ، يمكن للبالون الهليوم الخارجي المرن التوسع والتعاقد. يمكن أن ترتفع البالونات أيضًا أو تنخفض. يفعل هذا بمساعدةالهيليومفتحات التهوية. إذا أراد فريق البعثة رفع البالون ، فإنهم يتنفيون من الهيليوم من الخزان الداخلي إلى البالون الخارجي. لوضع البالون في مكانه ،الهيليوميتم تنفيس مرة أخرى في الخزان. هذا يتسبب في تعاقد البالون الخارجي ويفقد بعض الطفو.

بيئة تآكل

على الارتفاع المخطط له 55 كيلومترًا فوق سطح فينوس ، فإن درجة الحرارة ليست واضحة والضغط الجوي غير قوي. لكن هذا الجزء من جو فينوس لا يزال قاسياً للغاية ، لأن الغيوم مليئة بقطرات حمض الكبريتيك. للمساعدة في تحمل هذه البيئة المسببة للتآكل ، بنى المهندسون البالون من طبقات متعددة من المواد. تتميز المادة بطبقة مقاومة للحمض ، والمعادن لتقليل التدفئة الشمسية ، وطبقة داخلية لا تزال قوية بما يكفي لحمل أدوات علمية. حتى الأختام مقاومة للحمض. أظهرت اختبارات الطيران أن المواد وبناء البالون يجب أن تعمل أيضًا على فينوس. إن المواد المستخدمة للبقاء على قيد الحياة في الزهرة تشكل تحديًا للتصنيع ، كما أن متانة المعالجة التي أظهرناها في إطلاقنا في نيفادا لدينا ويمنحنا الثقة في موثوقية بالوناتنا على الزهرة.

لعقود من الزمن ، اقترح بعض العلماء والمهندسين بالونات كوسيلة لاستكشاف فينوس. قد يصبح هذا قريبًا حقيقة واقعة. الصورة عبر ناسا.

العلم في جو فينوس

العلماء تجهيز البالونات لمختلف التحقيقات العلمية. وتشمل هذه البحث عن موجات صوتية في الجو التي تنتجها الزلازل الزهرة. بعض التحليلات الأكثر إثارة هي تكوين الغلاف الجوي نفسه.ثاني أكسيد الكربونيشكل معظم جو فينوس ، مما يؤدي إلى تأثير تأثير الدفيئة الهاربة التي جعلت فينوس مثل هذا الجحيم على السطح. يمكن أن يوفر التحليل الجديد أدلة مهمة حول كيفية حدوث ذلك بالضبط. في الواقع ، يقول العلماء أنه في الأيام الأولى ، اعتادت فينوس أن تكون أشبه بالأرض. إذن ماذا حدث؟

بالطبع ، بما أن العلماء أبلغوا عن اكتشاف الفوسفين في جو فينوس في عام 2020 ، فإن مسألة الحياة المحتملة في السحب فينوس "قد أعادت إحياء الاهتمام. أصول الفوسفين غير حاسمة ، ولا تزال بعض الدراسات تشكك في وجودها. لكن مهام البالون مثل هذا ستكون مثالية للتحليل العميق للسحب وربما حتى تحديد أي ميكروبات مباشرة. يمكن أن تساعد بعثات البالون مثل هذا الكشف عن بعض السر الأكثر إرباكًا وتحديًا.