Die NASA-Raumsonde DAVINCI taucht in die höllische Atmosphäre der Venus ein

Die DAVINCI-Mission der NASA wird den Ursprung, die Entwicklung und den aktuellen Zustand der Venus in beispielloser Detailtiefe von nahe der Wolkenspitze bis zur Oberfläche des Planeten untersuchen. Das Ziel der Mission ist es, bei der Beantwortung langjähriger Fragen zu unserem Nachbarplaneten zu helfen, insbesondere ob die Venus so nass und bewohnbar ist wie die Erde. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center der NASA

letztes Jahr, Die NASA wurde ausgewählt Das DAVINCIS MISSION Im Rahmen ihres Discovery-Programms. Sie untersucht Herkunft, Entwicklung und Zustand[{“ attribute=““>Venus in unparalleled detail from near the top of the clouds to the planet’s surface. Venus, the hottest planet in the solar system, has a thick, toxic atmosphere filled with carbon dioxide and an incredible pressure of pressure is 1,350 psi (93 bar) at the surface.

Named after visionary Renaissance artist and scientist Leonardo da Vinci, the DAVINCI mission Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging will be the first probe to enter the Venus atmosphere since NASA’s Pioneer Venus in 1978 and USSR’s Vega in 1985. It is scheduled to launch in the late 2020s.

Now, in a recently published paper, NASA scientists and engineers give new details about the agency’s Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) mission, which will descend through the layered Venus atmosphere to the surface of the planet in mid-2031. DAVINCI is the first mission to study Venus using both spacecraft flybys and a descent probe.

DAVINCI, a flying analytical chemistry laboratory, will measure critical aspects of Venus’ massive atmosphere-climate system for the first time, many of which have been measurement goals for Venus since the early 1980s. It will also provide the first descent imaging of the mountainous highlands of Venus while mapping their rock composition and surface relief at scales not possible from orbit. The mission supports measurements of undiscovered gases present in small amounts and the deepest atmosphere, including the key ratio of hydrogen isotopes – components of water that help reveal the history of water, either as liquid water oceans or steam within the early atmosphere.

Die NASA hat die DAVINCI+-Mission (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) als Teil ihres Entdeckungsprogramms ausgewählt, und es wird die erste Sonde sein, die in die Atmosphäre der Venus eindringt, seit dem Venus-Astronauten der NASA im Jahr 1978 und der USSR Vega im Jahr 1985 Nennen Sie die Mission von DAVINCI+ für den Renaissance-Künstler und Gelehrten Leonardo da Vinci, Technologien des 21. Jahrhunderts in die nächste Welt zu bringen. DAVINCI+ könnte enthüllen, ob der Schwesterplanet der Erde dem Zwilling der Erde in einer fernen Vergangenheit sehr ähnlich sieht, möglicherweise mit Ozeanen und Kontinenten. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center der NASA

Das Carrier, Relay, and Imaging (CRIS)-Raumschiff der Mission hat zwei Instrumente an Bord, die die Wolken des Planeten untersuchen und Hochlandregionen beim Vorbeiflug an der Venus kartieren werden, und es wird auch einen kleinen Lander mit fünf Instrumenten absetzen, der eine Vielzahl neuer bieten wird Messungen mit extrem hoher Genauigkeit beim Abstieg zur Oberfläche der höllischen Venus.

„Dieser Satz von chemischen, Umwelt- und Abstammungsdaten wird ein Bild der Atmosphärenschichten der Venus zeichnen und wie sie mit der Oberfläche in den Alpha-Reggio-Bergen interagieren, die doppelt so groß sind wie Texas“, sagte Hauptautor Jim Garvin. Aus dem Forschungsbericht im Journal of Planetary Science und dem DAVINCI Principal Investigator vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Diese Messungen werden es uns ermöglichen, historische Aspekte der Atmosphäre zu bewerten sowie spezielle Gesteinsarten an der Oberfläche wie Granit zu erkennen und gleichzeitig nach Landschaftsmerkmalen zu suchen, die uns Aufschluss über Erosion oder andere formende Prozesse geben könnten.“

DAVINCI wird eine Sonde mit einem Durchmesser von einem Meter aussenden, um den hohen Temperaturen und Drücken nahe der Venusoberfläche standzuhalten, um die Atmosphäre von über den Wolken bis nahe der Oberfläche eines Geländes zu erkunden, das möglicherweise ein ehemaliger Kontinent war. Während der letzten Kilometer des freien Falls (hier die künstlerische Darstellung) wird die Sonde zum ersten Mal atemberaubende Bilder und chemische Messungen der tiefsten Atmosphäre auf der Venus aufnehmen. Bildnachweis: NASA/GSFC/CI Labs

DAVINCI wird drei Arten von Schwerkrafthilfen der Venus verwenden, die Treibstoff liefern, indem sie die Schwerkraft des Planeten nutzen, um die Geschwindigkeit und/oder Richtung des CRIS-Flugsystems zu ändern. Die ersten beiden Gravitationsassistenten werden dabei helfen, CRIS für einen Vorbeiflug an der Venus vorzubereiten, um Fernerkundung im ultravioletten und nahen Infrarot durchzuführen und mehr als 60 Gigabyte an neuen Daten über die Atmosphäre und die Oberfläche zu gewinnen. Die dritte Gravitationsunterstützung der Venus wird das Raumschiff schaffen, um die Sonde für den Eintritt, den Abstieg, die Flagge und die Landung sowie die anschließenden Übertragungen zurück zur Erde zu starten.

Der erste Vorbeiflug der Venus wird sechseinhalb Monate nach dem Start stattfinden, und es wird zwei Jahre dauern, bis die Sonde in Position gebracht ist, um um „mittags“ unter perfekter Beleuchtung wieder in die Atmosphäre über Alpha Regio einzutreten, mit dem Ziel, die zu messen Landschaft der Venus in Maßstäben von 328 Fuß (100 Meter) bis feiner als einen Meter. Diese Messgeräte ermöglichen geologische Studien im Lander-Stil im Venusgebirge, ohne dass eine Landung erforderlich ist.

Die DAVINCI Deep Atmosphere Probe senkt sich durch die dichte Kohlendioxidatmosphäre der Venus in Richtung der Alpha-Regio-Berge. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center der NASA

Sobald CRIS etwa zwei Tage von der Venus entfernt ist, wird das Flugsystem der Sonde zusammen mit der drei Fuß (ein Meter) langen Titansonde starten, die sicher darin eingeschlossen ist. Die Sonde wird beginnen, mit der oberen Atmosphäre der Venus 75 Meilen (120 Kilometer) über der Oberfläche zu interagieren. Die wissenschaftliche Sonde wird mit wissenschaftlichen Beobachtungen beginnen, nachdem der Hitzeschild etwa 42 Meilen (67 Kilometer) über der Oberfläche entfernt wurde. Wenn der Hitzeschild entfernt war, würden die Einlässe der Sonde Proben atmosphärischen Gases für detaillierte chemische Messungen der Art, wie sie durchgeführt wurden, aufnehmen[{“ attribute=““>Mars with the Curiosity rover. During its hour-long descent to the surface, the probe will also acquire hundreds of images as soon as it emerges under the clouds at around 100,000 feet (30,500 meters) above the local surface.

“The probe will touch-down in the Alpha Regio mountains but is not required to operate once it lands, as all of the required science data will be taken before reaching the surface.” said Stephanie Getty, deputy principal investigator from Goddard. “If we survive the touchdown at about 25 miles per hour (12 meters/second), we could have up to 17-18 minutes of operations on the surface under ideal conditions.”

DAVINCI is tentatively scheduled to launch June 2029 and enter the Venusian atmosphere in June 2031.

“No previous mission within the Venus atmosphere has measured the chemistry or environments at the detail that DAVINCI’s probe can do,” said Garvin. “Furthermore, no previous Venus mission has descended over the tesserae highlands of Venus, and none have conducted descent imaging of the Venus surface. DAVINCI will build on what Huygens probe did at Titan and improve on what previous in situ Venus missions have done, but with 21^st century capabilities and sensors.”

Reference: “Revealing the Mysteries of Venus: The DAVINCI Mission” by James B. Garvin, Stephanie A. Getty, Giada N. Arney, Natasha M. Johnson, Erika Kohler, Kenneth O. Schwer, Michael Sekerak, Arlin Bartels, Richard S. Saylor, Vincent E. Elliott, 24 May 2022, The Planetary Science Journal.
DOI: 10.3847/PSJ/ac63c2

NASA Goddard is the principal investigator institution for DAVINCI and will perform project management for the mission, provide science instruments as well as project systems engineering to develop the probe flight system. Goddard also leads the project science support team with an external science team from across the US. Discovery Program class missions like DAVINCI complement NASA’s larger “flagship” planetary science explorations, with the goal of achieving outstanding results by launching more smaller missions using fewer resources and shorter development times. They are managed for NASA’s Planetary Science Division by the Planetary Missions Program Office at Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

Major partners for DAVINCI are Lockheed Martin, Denver, Colorado, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, Malin Space Science Systems, San Diego, California, NASA’s Langley Research Center, Hampton, Virginia, NASA’s Ames Research Center at Moffett Federal Airfield in California’s Silicon Valley, and KinetX, Inc., Tempe, Arizona, as well as the University of Michigan in Ann Arbor.