Forskere og ingeniører testede en prototype af en Venus-ballon i Nevadas Black Rock-ørken i juli 2022. Det mindre fartøj gennemførte med succes to indledende testflyvninger.

Med sin brændende varme og overvældende tryk er Venus' overflade fjendtlig og ubarmhjertig. Faktisk har de sonder, der indtil videre er landet der, kun varet et par timer højst. Men der kan være en anden måde at udforske denne farlige og fascinerende verden på ud over kredsløbsrum, der kredser om solen kun et stenkast fra Jorden. Det er ballonen. NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Californien, rapporterede den 10. oktober 2022, at en robotballon i luften, et af dens robotkoncepter i luften, med succes har gennemført to testflyvninger over Nevada.

Forskerne brugte en testprototype, en krympet version af en ballon, der faktisk en dag kunne drive gennem Venus' tætte skyer.

Første Venusballonprototype testflyvning

Den planlagte Venus Aerobot er 12 meter i diameter, cirka 2/3 af prototypens størrelse.

Et team af forskere og ingeniører fra JPL og Near Space Corporation i Tillamook, Oregon, udførte testflyvningen. Deres succes tyder på, at Venus-balloner burde kunne overleve i den tætte atmosfære i denne naboplanet. På Venus vil ballonen flyve i en højde af 55 kilometer over overfladen. For at matche temperaturen og tætheden af ​​Venus' atmosfære i testen løftede teamet testballonen til en højde af 1 km.

På alle måder opfører ballonen sig, som den blev designet. Jacob Izraelevitz, ledende forsker hos JPL Flight Test, robotspecialist, sagde: "Vi er meget tilfredse med prototypens ydeevne. Den blev opsendt, demonstrerede kontrolleret højdemanøvre, og vi fik den tilbage i god stand efter begge flyvninger. Vi har registreret omfattende data fra disse flyvninger og ser frem til at bruge dem til at forbedre vores simuleringsmodeller, inden vi udforsker vores søsterplanet."

Paul Byrne fra Washington University i St. Louis og en samarbejdspartner inden for robotteknologi i rumfart tilføjede: "Succesen med disse testflyvninger betyder meget for os: Vi har med succes demonstreret den teknologi, der er nødvendig for at undersøge Venus-skyen. Disse tests lægger grundlaget for, hvordan vi kan muliggøre langsigtet robotudforskning på Venus' helvedesagtige overflade."

Rejs i Venusvindene

Så hvorfor balloner? NASA ønsker at studere et område af Venus' atmosfære, der er for lavtliggende til, at orbiteren kan analysere det. I modsætning til landingsfartøjer, der eksploderer inden for få timer, kan balloner svæve i vinden i uger eller endda måneder og drive fra øst til vest. Ballonen kan også ændre sin højde mellem 171.000 og 203.000 fod (52 til 62 kilometer) over overfladen.

Flyvende robotter er dog ikke helt alene. Den fungerer med en orbiter over Venus' atmosfære. Udover at udføre videnskabelige eksperimenter fungerer ballonen også som et kommunikationsrelæ med orbiteren.

Balloner i balloner

Prototypen er dybest set en "ballon inden i en ballon", sagde forskerne. Tryksatheliumfylder det stive indre reservoir. I mellemtiden kan den fleksible ydre heliumballon udvide sig og trække sig sammen. Balloner kan også stige højere eller falde lavere. Den gør dette ved hjælp afheliumventilationsåbninger. Hvis missionsholdet ville løfte ballonen, ville de udlufte helium fra det indre reservoir til den ydre ballon. For at sætte ballonen tilbage på plads,heliumudluftes tilbage i reservoiret. Dette får den ydre ballon til at trække sig sammen og miste noget af opdriften.

Ætsende miljø

I den planlagte højde på 55 kilometer over Venus' overflade er temperaturen ikke så barsk, og det atmosfæriske tryk er ikke så højt. Men denne del af Venus' atmosfære er stadig ret barsk, fordi skyerne er fulde af dråber af svovlsyre. For at modstå dette korrosive miljø byggede ingeniørerne ballonen af ​​flere lag materiale. Materialet har en syrebestandig belægning, metallisering for at reducere solopvarmning og et indre lag, der forbliver stærkt nok til at bære videnskabelige instrumenter. Selv tætningerne er syrebestandige. Flyvetests har vist, at ballonens materialer og konstruktion også burde fungere på Venus. De materialer, der bruges til Venus' overlevelsesevne, er udfordrende at fremstille, og den robusthed i håndteringen, vi demonstrerede under vores opsendelse og bjærgning i Nevada, giver os tillid til pålideligheden af ​​vores balloner på Venus.

I årtier har nogle forskere og ingeniører foreslået balloner som en måde at udforske Venus på. Dette kan snart blive en realitet. Billede via NASA.

Videnskab i Venus' atmosfære

Forskere udstyrer balloner til forskellige videnskabelige undersøgelser. Disse inkluderer at lede efter lydbølger i atmosfæren produceret af jordskælv på Venus. Nogle af de mest spændende analyser vil være selve atmosfærens sammensætning.Kuldioxidudgør størstedelen af ​​Venus' atmosfære og nærer den uhæmmede drivhuseffekt, der har gjort Venus til et så stort helvede på overfladen. Den nye analyse kan give vigtige spor om, præcis hvordan dette skete. Faktisk siger forskere, at Venus i de tidlige dage plejede at ligne Jorden mere. Så hvad skete der?

Siden forskere rapporterede opdagelsen af ​​fosfin i Venus' atmosfære i 2020, har spørgsmålet om muligt liv i Venus' skyer naturligvis genoplivet interessen. Fosfins oprindelse er uafklaret, og nogle undersøgelser sætter stadig spørgsmålstegn ved dets eksistens. Men ballonmissioner som denne ville være ideelle til dybdegående analyser af skyer og måske endda direkte identifikation af mikrober. Ballonmissioner som denne kunne hjælpe med at opklare nogle af de mest forvirrende og udfordrende hemmeligheder.