Venera je znana kot planet sestra Zemlje. Je približno enake velikosti in mase kot Zemlja, naša najbližja planetarna soseda, in Venera in Zemlja sta odraščali skupaj.
Ko odrasteš z nečim in je bilo vedno tam, ga nekako vzemi za samoumevno. Kot vrsta občasno pogledamo Venero in gremo »Huh. Poglejte Venero. " Mars, eksotični eksoplaneti v oddaljenih sončnih sistemih ter čudni plinski velikani in njihove lune v našem Osončju pritegnejo veliko več naše pozornosti.
Če bi daljna civilizacija v našem Osončju iskala potencialno bivalne planete po istih merilih, kot smo jih mi, potem bi bila Venera zanje novica na prvi strani. Na robu območja bivanja in vzdušja. Ampak vemo bolje. Venera je peklenski svet, ki je dovolj vroč, da lahko stopi svinec, z neba padajoči atmosferski tlak in kisli dež. Kljub temu ima Venera še vedno skrivnosti, ki jih moramo razkriti.
Glavna od teh skrivnosti je: »Zakaj se je Venera razvijala tako drugače?
Pogoji na Veneri predstavljajo svojevrstne izzive. Zgodovina raziskovanja Venere je polna staljenih sovjetskih pokrajin Venera. Orbitalne sonde, kot sta Pioneer 12 in Magellan, imajo v zadnjem času več uspeha, vendar gosto ozračje Venere še vedno omejuje njihovo učinkovitost. Napredek v materialih, zlasti v elektronskem vezju, ki lahko vzdrži Venerovo toploto, je spodbudil naše upanje, da bomo podrobneje raziskali površino Venere.
Na delavnici Planetary Science Vision 2050 2017, ki jo je pripravil Lunar and planetarni inštitut (LPI), je ekipa iz jugozahodnega raziskovalnega inštituta (SWRI) preučila prihodnost raziskovanja Venere. Ekipo je vodil James Cutts iz podjetja JPL.
Skupina je prepoznala več vprašanj, ki jih imamo o Veneri:
- Kako lahko razumemo atmosfersko tvorbo, evolucijo in zgodovino podnebja?
- Kako lahko določimo evolucijo površine in notranjosti?
- Kako lahko razumemo naravo medsebojnih vplivov med površino in atmosfero, vključno s tem, ali je bila kdaj prisotna tekoča voda?
Ker se delavnica Vision 2050 ukvarja z naslednjimi 50 leti, sta Cutts in njegova ekipa pogledala izzive, ki jih predstavljajo edinstveni pogoji Venere, in kako lahko odgovorijo na vprašanja v kratkem, srednjeročnem in dolgoročnem obdobju.
Kratkoročni cilji za raziskovanje Venere vključujejo izboljšano daljinsko zaznavanje iz orbitalnih sond. To nam bo povedalo več o gravitaciji in topografiji Venere. Izboljšano radarsko slikanje in infrardeče slikanje bo zapolnilo več praznin. Skupina je tudi promovirala idejo o vzdržljivi zračni ploščadi, globoki sondi in kratkotrajnem pristajalcu. Del načrta je tudi več sond / kapljic.
Dropsonde so majhne naprave, ki se sprostijo v ozračje za merjenje vetrov, temperature in vlažnosti. Na Zemlji jih uporabljajo za razumevanje vremena in ekstremnih pojavov, kot so orkani, in lahko na Veneri izpolnijo isti namen.
V kratkem času lahko misije, katerih končna destinacija ni Venera, prav tako odgovarjajo na vprašanja. Letenja s plovili, kot so Bepi-Colombo, Solar Probe Plus in misije Solar Orbiter, nam lahko dajo dobre informacije o njihovi poti do Mercuryja in Sonca. Te misije se bodo začele leta 2018.
ESO-jev Venus Express in japonski Akatsuki (Venus Climate Orbiter) sta podrobno preučila klimo Venere, zlasti njeno kemijo in interakcije med atmosfero in površino. Venus Express se je končal leta 2015, medtem ko je Akatsuki še vedno tam.
Vmesni cilji so bolj ambiciozni. Vključujejo dolgoročno zemljino za proučevanje Venefijinih geofizičnih lastnosti, kratkotrajno tessersko zemljišče in dva balona.
Zemljišče tesserae bi pristalo na vrsti terena, ki ga najdemo na Veneri, znanem kot tesserae. Mislimo, da je imela Venera nekoč na sebi tekočo vodo. Temeljni dokazi za to so morda v območjih tesserae, vendar je teren izjemno grob. Kratkotrajna zemlja, ki bi lahko pristala in delovala v regijah tesserae, bi nam pomagala odgovoriti na vprašanje Venerine tekoče vode.
Zahvaljujoč nenehnemu razvoju toplotno odporne elektronike postane dolgoročno trajanje landera (v mesecih ali več) vmesno bolj izvedljivo. V idealnem primeru bi lahko vsaka dolgoročna mobilna zemljanka prevozila več deset do sto kilometrov, da bi pridobila regionalni vzorec površine Venere. To je edini način merjenja geokemije in mineralogije na več mestih.
Na Marsu so kopeli na sončno energijo. Venerina atmosfera to onemogoča. Toda enako gosto ozračje, ki prepoveduje sončno energijo, bi lahko ponudilo drugo rešitev: veslač na jadranje. Staromodna moč jadra je morda ključ za premikanje po površini Venere. Ker je ozračje tako gosto, bi bilo potrebno le majhno jadranje.
Dolgoročni cilji Cuttsa in njegove ekipe so stvari, ki postanejo res zanimive. Dolgoživni površinski rover je še vedno na seznamu ali morda obrobna plovila kot balon. Tudi tam je dolgotrajno potresno omrežje.
Seizmična mreža bi zares začela razkrivati skrivnosti, ki jih skriva geofizično življenje Venere. Medtem ko bi nam zemljišče dalo ocene seizmične aktivnosti, bi bilo to v primerjavi s tistim, kar bi razkrila mreža potresnih senzorjev o Venerovem notranjem delovanju. Temeljitejše razumevanje potresnih mehanizmov in lokacij bi teoretike resnično zbudilo. Toda na seznamu je končna stvar, ki bi bil končni cilj. Misija za vračanje vzorca.
Na drugih svetih smo dobri pri meritvah in situ. Toda za Venero in za vse ostale svetove, ki smo jih obiskali ali jih želimo obiskati, je vzorec vrnitev sveti gral. Misije Apollo so prinesle nazaj na stotine kilogramov lunarnih vzorcev. Druge misije za vračanje vzorcev so bile z različnimi stopnjami uspeha poslane na Fobos, ki ni uspel, in na asteroide.
Vključitev vzorca v globoko analizo, ki jo je mogoče narediti le v laboratorijih tukaj na Zemlji, je končna igra. Še naprej lahko analiziramo vzorce, ko razvijamo nove tehnologije, s katerimi jih bomo preučili. Navsezadnje je znanost iterativna.
Desetletna raziskava planetarnih znanosti leta 2003 je pokazala, kako pomembna je vzorčna misija za vrnitev v ozračje Venere. Balon bi lebdel višje v oblakih, naraščajoča raketa pa bi zbrala vzorec nazaj na Zemljo. Kot pravi Cutts in njegova ekipa, bi lahko tovrstna misija za vračanje vzorcev delovala kot odskočna deska k misiji površinskega vzorca.
Površinski vzorec bi bil verjetno vrhunec dosežka, ko gre za razumevanje Venere. Toda kot večina predlaganih ciljev za Venero bomo morali še nekaj počakati.
Cutts in ekipa priznavajo, da je tehnologija, ki omogoča raziskovanje Venere, v toku. Pred letom 2020 se ne načrtujejo več misij na Venero. Obstajajo predlogi za stvari, kot so jadrnice na jadrnici, vendar jih še nismo. Razvijamo toplotno odporno elektroniko, vendar so do zdaj zelo preproste. Veliko dela je treba storiti.
Po drugi strani se nekatere stvari lahko zgodijo prej. Lahko se izkaže, da lahko o venerski potresni aktivnosti izvemo iz balonskih ali orbitalnih senzorjev. Ekipa pravi, da "Zaradi močne mehanske povezave med atmosfero in zemljo se v atmosfero sprožijo potresni valovi, kjer jih lahko zaznamo z infrazvokom na balonu ali infrardečimi ali ultravijoličnimi podpisi iz orbite." To je zahvaljujoč Venerinemu gostemu ozračju. To pomeni, da bi daljnosežni cilj seizmičnega zaznavanja notranjosti Venere lahko preusmerili na kratkoročni ali srednjeročni.
Ker se delo na nanotelitih in kockatih nadaljuje, bodo morda imeli večjo vlogo pri Veneri in premikali časovnice. NASA želi te majhne satelite vključiti v vsako izstrelitev, kjer je nekaj kilogramov presežne zmogljivosti. Skupina teh nanosatelitov bi lahko oblikovala mrežo potresnih senzorjev veliko lažje in veliko prej kot vzpostavljena mreža površinskih senzorjev. Mreža nanotelitov bi lahko služila tudi kot komunikacijski rele za druge misije.
Venera te dni ne ustvarja veliko brenčanja. Odkritje zemeljskih svetov v oddaljenih sončnih sistemih ustvarja naslov po naslovu. In vedno priljubljeno iskanje življenja je osredotočeno na Mars in ledene / podzemne lune plinskih velikanov našega Osončja. Toda Venera je še vedno mučna tarča in razumevanje Venerovega razvoja nam bo pomagalo razumeti, kaj vidimo v oddaljenih sončnih sistemih.
