Мисия на HAVOC: Защо НАСА иска да изпрати хората на Венера

Популярната научна фантастика от началото на 20-ти век представя Венера като някаква страна на чудесата на приятно топли температури, гори, блата и дори динозаври. През 1950 г. Планетариумът на Хейдън в Американския природонаучен музей е поискал резервации за първата мисия за космически туризъм, много преди модерната ера на Blue Origins, SpaceX и Virgin Galactic. Всичко, което трябваше да направите, беше да предоставите адреса си и да поставите отметка в квадратчето за вашата предпочитана дестинация, която включваше Венера.

Днес, Венера е малко вероятно да бъде мечта дестинация за амбициозни космически туристи. Както се разкрива от многобройните мисии през последните няколко десетилетия, вместо да бъде рай, планетата е адски свят на адски температури, корозивна токсична атмосфера и смачкващ натиск на повърхността. Въпреки това, НАСА в момента работи по концептуална пилотирана мисия до Венера, наречена оперативна концепция за високата Венера - (HAVOC).

Но как е възможно подобна мисия? Температурите на повърхността на планетата (около 460 градуса С) всъщност са по-горещи от Меркурий, въпреки че Венера е приблизително два пъти по-голяма от разстоянието от слънцето. Това е по-високо от температурата на топене на много метали, включително бисмут и олово, които дори могат да попаднат като „сняг“ върху по-високите планински върхове. Повърхността е безплодна, скалист пейзаж, състоящ се от огромни равнини от базалтов рок, осеяни с вулканични характеристики, и няколко континентални планински района.

Той е и геоложки млад, след като е претърпял катастрофални събития. Такива екстремни събития се причиняват от натрупването на топлина под повърхността, което в крайна сметка я кара да се топи, да отделя топлина и да се втвърди отново. Разбира се, страшна перспектива за всички посетители.

Завиване в атмосферата

За щастие, идеята на новата мисия на НАСА не е да приземява хората на негостоприемната повърхност, а да използва гъстата атмосфера като основа за изследване. Все още не е обявена публична дата за мисия тип HAVOC. Тази мисия е дългосрочен план и ще разчита на малки тестови мисии, за да бъде успешна на първо място. Такава мисия всъщност е възможна точно сега с настоящите технологии. Планът е да се използват дирижабли, които могат да останат във високите слоеве на атмосферата за продължителен период от време.

Колкото и да е изненадващо, горната атмосфера на Венера е най-земното място в Слънчевата система.Между височините от 50 км и 60 км, налягането и температурата могат да бъдат сравнени с районите на долната атмосфера на Земята. Атмосферното налягане в атмосферата на Венера на 55 км е около половината от налягането на морското равнище на Земята. Всъщност вие бихте се справили без костюм за натиск, тъй като това е приблизително равно на въздушното налягане, което бихте срещнали на върха на Килиманджаро. Нито пък трябва да се изолирате, тъй като температурата тук варира между 20 ° С и 30 ° С.

Атмосферата над тази височина също е достатъчно гъста, за да предпази астронавтите от йонизиращо лъчение от космоса. По-близката близост на Слънцето осигурява още по-голямо изобилие от налична слънчева радиация, отколкото на Земята, което може да се използва за генериране на енергия (приблизително 1,4 пъти по-голяма).

Концептуалният въздушен кораб ще плува около планетата и ще бъде взривен от вятъра. Полезно може да се напълни с дишаща газова смес като кислород и азот, осигуряваща плаваемост. Това е възможно, защото дишащият въздух е по-малко плътен от атмосферата на Венера и в резултат на това ще бъде вдигащ газ.

Атмосферата на Венера се състои от 97% въглероден диоксид, около 3% азот и следи от други газове. Известно е, че съдържа пръскане на сярна киселина, която образува плътни облаци и допринася значително за нейната видима яркост, когато се гледа от Земята. Всъщност планетата отразява около 75 процента от светлината, която пада върху нея от слънцето. Този силно отразяващ облачен слой съществува между 45 км и 65 км, с мъгла от капки от сярна киселина отдолу до около 30 км. Като такъв, дизайнът на дирижабъл трябва да бъде устойчив на корозивното действие на тази киселина.

За щастие, вече имаме технологията, необходима за преодоляване на проблема с киселинността. Няколко търговски налични материали, включително тефлон и редица пластмаси, имат висока киселинна устойчивост и могат да се използват за външната обвивка на въздушния кораб. Имайки предвид всички тези фактори, евентуално бихте могли да отидете на разходка на платформа извън дирижабля, носейки само вашата въздушна струя и носеща химически опасен костюм.

Животът на Венера?

Повърхността на Венера е картографирана от орбита чрез радар върху мисията на САЩ Магелан. Въпреки това, само няколко места на повърхността някога са били посещавани от поредицата мисии на съветските сонди на Венера в края на 70-те години. Тези сонди връщат първите и досега само изображения на повърхността на Венера. Със сигурност повърхностните условия изглеждат съвсем неприемливи за всякакъв вид живот.

Горната атмосфера обаче е различна история. Някои видове екстремофилни организми вече съществуват на Земята, които могат да издържат на условията в атмосферата на височината, на която HAVOC ще лети. Видове като Acidianus infernus могат да бъдат открити в силно кисели вулканични езера в Исландия и Италия. Установено е, че във въздуха на Земята съществуват микроби. Нищо от това не доказва, че животът съществува в атмосферата на Венера, но е възможно той да бъде разследван от мисия като HAVOC.

Сегашните климатични условия и съставът на атмосферата са резултат от бягащия парников ефект (екстремен парников ефект, който не може да бъде обърнат), който трансформира планетата от гостоприемен свят, подобен на Земята, в неговата ранна история. Въпреки че в момента не очакваме Земята да претърпи подобен екстремен сценарий, тя демонстрира, че драматични промени в планетарния климат могат да се случат, когато възникнат определени физически условия.

Чрез тестване на нашите настоящи климатични модели, използвайки крайностите, наблюдавани на Венера, можем по-точно да определим как различните ефекти, предизвикващи климата, могат да доведат до драматични промени. Следователно Венера ни дава възможност да изпробваме крайностите на настоящото климатично моделиране, с всички присъщи последици за екологичното здраве на нашата собствена планета.

Все още знаем сравнително малко за Венера, въпреки че е най-близкият ни планетен съсед. В крайна сметка, научавайки как две много подобни планети могат да имат такива различни минавания, ще ни помогне да разберем еволюцията на Слънчевата система и може би дори тази на други звездни системи.

Тази статия първоначално е била публикувана на The Conversation от Gareth Dorrian и Ian Whittaker. Прочетете оригиналната статия тук.