Calypso Venus Scout: новый амбициозный проект исследования Венеры

15 августа 2020 года научный сотрудник Филипп Хорземпа (Philip Horzempa) из колледжа Ле-Мойн в Нью-Йорке отправил документ в Национальную академию наук США с описанием проекта аппарата для исследования поверхности и атмосферы Венеры Calypso Venus Scout.

Каждое десятилетие Академия составляет для NASA Planetary Science Decadal Survey. Это план, где перечислены важные задачи в исследовании Солнечной системы. В документе Академия рекомендует к разработке проекты новых космических аппаратов, способных решить эти задачи.

Исследование Венеры всегда давалось человеку с большим трудом: её плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа, поддерживает на планете парниковый эффект, в результате чего её поверхность нагревается до температуры в 467 градусов по Цельсию. Давление вблизи поверхности Венеры превышает земное в 92 раза. Даже уникальные советские аппараты серии «Венера» смогли проработать в таких условиях лишь пару часов.

Проект Calypso Venus Scout не ставит перед собой цель совершить мягкую посадку на поверхность Венеры. Напротив, исследовательский зонд будет парить над ней на высоте 50-52 километра, привязанный к аэростату, где температура окружающей среды составляет от 29 до 77 градусов по Цельсию.

Чтобы исследовать поверхность Венеры, зонд спустит на тросе длиной в 20-40 километров небольшой аппарат, при этом аэростат и платформа с солнечными батареями будут оставаться на высоте 50 километров. Таким образом, спускаемый модуль опустится на высоту в 10-25 километров, где будет заниматься картографированием и исследованием поверхности планеты. Температура на такой маленькой высоте составит 266-385 градусов по Цельсию, так что модулю после 5-6 часов работы придётся подниматься обратно к аэростату, чтобы охладиться и вновь нырять в плотные слои венерианской атмосферы.

Аэростат и привязанный к нему зонд будут перемещаться за счёт ветра, позволяя модулю изучить большую часть поверхности Венеры. На нём установят камеры для картографирования местности с разрешением 1-10 сантиметров на пиксель и широкоугольные камеры с разрешением до 1 метра на пиксель. Также аппарат оборудуют тепловизором, работающим в ближнем инфракрасном диапазоне, для подробного изучения молодых форм рельефа. На аэростате для мониторинга состояния троса установят камеру, которая также сможет получать изображения верхних слоёв атмосферы.

В будущем автор проекта планирует модернизировать аппарат так, чтобы он был способен маневрировать и задерживаться над требуемой площадкой, а также совершать кратковременную посадку на неё для сбора образцов грунта и их возврата к аэростату. На спускаемый модуль предлагается установить лазерный спектрометр, чтобы проводить анализ грунта прямо на месте посадки.

В середине 80-х годов на Венере в ходе советской программы «ВеГа» учёные проводили исследования атмосферы при помощи аэростатных зондов. Два французских зонда перемещались в атмосфере, а радиотелескопы с Земли принимали данные с них. Однако состав их приборов был ограничен, поэтому сегодня даже повторение таких экспериментов, но с современными инструментами, дало бы новые данные о непростых условиях на соседней планете.

Источник: arxiv.org