Миссия НАСА Davinci совершит погружение в массивную атмосферу Венеры

В недавно опубликованной статье ученые и инженеры НАСА сообщают новые подробности о миссии Агентства по исследованию благородных газов, химии и визуализации в глубокой атмосфере Венеры (DAVINCI), которая спустится через многослойную атмосферу Венеры на поверхность планеты в середине 2031. DAVINCI — первая миссия по изучению Венеры с использованием как облета космического корабля, так и спускаемого зонда.

DAVINCI, летающая аналитическая химическая лаборатория, впервые проведет измерения важнейших аспектов массивной атмосферно-климатической системы Венеры, многие из которых были целями измерений для Венеры с начала 1980-х годов. Он также обеспечит первое спусковое изображение гористого нагорья Венеры, а также отобразит состав их горных пород и рельеф поверхности в масштабах, невозможных с орбиты. Миссия поддерживает измерения неоткрытых газов, присутствующих в небольших количествах и самых глубоких слоях атмосферы, включая ключевое соотношение изотопов водорода — компонентов воды, которые помогают раскрыть историю воды, будь то жидкая вода в океанах или пар в ранней атмосфере.

Космический корабль-носитель, ретранслятор и визуализирующий аппарат (CRIS) миссии имеет два бортовых прибора, которые будут изучать облака планеты и наносить на карту ее высокогорные районы во время пролета Венеры, а также сбрасывать небольшой спускаемый зонд с пятью приборами, которые обеспечат смесь новых измерений в очень высокая точность при спуске на адскую поверхность Венеры.

«Этот ансамбль данных о химическом составе, данных об окружающей среде и данных о спуске нарисует картину многослойной атмосферы Венеры и того, как она взаимодействует с поверхностью в горах области Альфа, которая в два раза больше Техаса», — сказал Джим Гарвин, ведущий автор. из статьи в Planetary Science Journal и главный исследователь DAVINCI из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Эти измерения позволят нам оценить исторические аспекты атмосферы, а также обнаружить особые типы горных пород на поверхности, такие как граниты, а также искать контрольные особенности ландшафта, которые могут рассказать нам об эрозии или других формационных процессах».

DAVINCI будет использовать три гравитационных ассистента Venus, которые экономят топливо, используя гравитацию планеты для изменения скорости и/или направления полетной системы CRIS. Первые два гравитационных ассистента настроят CRIS для облета Венеры, чтобы выполнить дистанционное зондирование в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном свете, получив более 60 гигабит новых данных об атмосфере и поверхности. Третий гравитационный ассистент Венеры настроит космический корабль на запуск зонда для входа, спуска, научных исследований и приземления, а также последующей передачи на Землю.

Первый пролет Венеры состоится через шесть с половиной месяцев после запуска, и потребуется два года, чтобы вывести зонд в положение для входа в атмосферу над областью Альфа при идеальном освещении в «полдень» с целью измерения ландшафтов Венеры. Венера в масштабе от 328 футов (100 метров) до мельче одного метра. Такие масштабы позволяют проводить геологические исследования в горах Венеры в стиле спускаемого аппарата, не требуя приземления.

Как только система CRIS окажется примерно в двух днях от Венеры, система полета зонда будет выпущена вместе с титановым зондом диаметром три фута (один метр), надежно заключенным внутри. Зонд начнет взаимодействовать с верхними слоями атмосферы Венеры на высоте около 75 миль (120 километров) над поверхностью. Научный зонд приступит к научным наблюдениям после сброса теплозащитного экрана примерно в 42 милях (67 км) над поверхностью. После снятия теплозащитного экрана входные отверстия зонда будут принимать образцы атмосферного газа для подробных химических измерений, подобных тем, которые были сделаны на Марсе с помощью марсохода Curiosity. Во время своего часового спуска на поверхность зонд также получит сотни изображений, как только он появится под облаками на высоте около 100 000 футов (30 500 метров) над местной поверхностью.

«Зонд совершит посадку в горах Альфа-Реджио, но после приземления ему не нужно будет работать, поскольку все необходимые научные данные будут получены до того, как он достигнет поверхности». сказала Стефани Гетти, заместитель главного исследователя Годдарда. «Если мы переживем приземление со скоростью около 25 миль в час (12 метров в секунду), то в идеальных условиях у нас может быть до 17–18 минут операций на поверхности».

Предварительно планируется запустить DAVINCI в июне 2029 года и войти в атмосферу Венеры в июне 2031 года.

«Ни одна из предыдущих миссий в атмосфере Венеры не измеряла химию или окружающую среду так подробно, как это может сделать зонд DAVINCI», — сказал Гарвин. «Кроме того, ни одна предыдущая венерианская миссия не спускалась над мозаичными нагорьями Венеры, и ни одна из них не проводила съемку поверхности Венеры при спуске. с возможностями и ^{датчиками} 21 века».

НАСА Годдард является основным исследовательским институтом DAVINCI и будет осуществлять управление проектом миссии, предоставлять научные инструменты, а также проектировать системы для разработки системы полета зонда. Годдард также возглавляет группу научной поддержки проекта с внешней научной группой со всех концов США. Миссии класса Discovery Program, такие как DAVINCI, дополняют более крупные «флагманские» планетарные научные исследования НАСА с целью достижения выдающихся результатов за счет запуска большего количества небольших миссий с использованием меньшего количества ресурсов и более коротких сроков разработки. Они управляются для отдела планетарных наук НАСА Управлением программы планетарных миссий в Центре космических полетов Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама.

Основными партнерами DAVINCI являются Lockheed Martin, Денвер, Колорадо, Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле, Мэриленд, Лаборатория реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, Malin Space Science Systems, Сан-Диего, Калифорния, Исследовательский центр НАСА в Лэнгли, Хэмптон, Вирджиния, Исследовательский центр Эймса НАСА на федеральном аэродроме Моффет в Силиконовой долине Калифорнии и KinetX, Inc., Темпе, Аризона, а также Мичиганский университет в Анн-Арборе.