A sonda espacial DAVINCI da NASA mergulha na atmosfera infernal de Vênus

ano passado, A NASA foi selecionada o A MISSÃO DE DAVINCI Como parte de seu programa Discovery. Investigará a origem, desenvolvimento e condição[{” 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.

A NASA escolheu a missão DAVINCI+ (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) como parte de seu programa de descoberta, e será a primeira sonda a entrar na atmosfera de Vênus desde o astronauta Vênus da NASA em 1978 e a URSS Vega em 1985 Nomeie a missão do DAVINCI+ para o artista e estudioso da Renascença, Leonardo da Vinci, para trazer as tecnologias do século 21 para o próximo mundo. DAVINCI+ pode revelar se o planeta irmão da Terra se parece muito com o gêmeo da Terra em um passado distante, possivelmente hospitaleiro com oceanos e continentes. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

A nave espacial Carrier, Relay, and Imaging (CRIS) da missão tem dois instrumentos a bordo que estudarão as nuvens do planeta e mapearão as regiões montanhosas como Vênus sobrevoando, e também lançará um pequeno módulo de aterrissagem de cinco instrumentos que fornecerá uma variedade de novos medições com altíssima precisão à medida que desce para a superfície de Vênus infernal.

“Este conjunto de dados químicos, ambientais e de linhagem irá pintar uma imagem das camadas da atmosfera de Vênus e como elas interagem com a superfície das Montanhas Alpha Reggio, que são duas vezes o tamanho do Texas”, disse Jim Garvin, autor principal. Do artigo de pesquisa no Journal of Planetary Science e do investigador principal DAVINCI do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Essas medições nos permitirão avaliar aspectos históricos da atmosfera, bem como detectar tipos especiais de rochas na superfície, como granito, enquanto também procuramos características da paisagem que possam nos informar sobre erosão ou outros processos formativos”.

A DAVINCI enviará uma sonda com um diâmetro de um metro para suportar as altas temperaturas e pressões próximas à superfície de Vênus para explorar a atmosfera acima das nuvens até perto da superfície do terreno que pode ter sido um antigo continente. Durante seus quilômetros finais de queda livre (a impressão do artista é mostrada aqui), a sonda capturará pela primeira vez imagens impressionantes e medições químicas da atmosfera mais profunda de Vênus. Crédito: NASA/GSFC/CI Labs

A DAVINCI usará três tipos de auxílios gravitacionais de Vênus, que fornecem combustível usando a gravidade do planeta para alterar a velocidade e/ou direção do sistema de voo CRIS. Os dois primeiros assistentes gravitacionais ajudarão a preparar o CRIS para um sobrevoo de Vênus para realizar o sensoriamento remoto no ultravioleta e no infravermelho próximo, obtendo mais de 60 gigabytes de novos dados sobre a atmosfera e a superfície. A terceira assistência gravitacional de Vênus criará a espaçonave para lançar a sonda para entrada, descida, bandeira e pouso, bem como transmissões de acompanhamento de volta à Terra.

O primeiro sobrevoo de Vênus será seis meses e meio após o lançamento, e levará dois anos para colocar a sonda em posição para reentrar na atmosfera acima de Alpha Regio sob iluminação perfeita ao “meio-dia”, com o objetivo de medir a paisagem de Vênus em escalas de 328 pés (100 metros). ) a mais de um metro. Esses medidores permitem que estudos geológicos no estilo de aterrissagem sejam conduzidos nas montanhas de Vênus sem a necessidade de um pouso.

A sonda de atmosfera profunda DAVINCI desce através da densa atmosfera de dióxido de carbono de Vênus em direção às montanhas Alpha Regio. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

Quando o CRIS estiver a cerca de dois dias de distância de Vênus, o sistema de voo da sonda será lançado junto com a sonda de titânio de três pés (um metro) acondicionada com segurança dentro. A sonda começará a interagir com a atmosfera superior de Vênus, 120 quilômetros acima da superfície. A sonda científica começará as observações científicas depois que o escudo térmico for eliminado cerca de 67 quilômetros acima da superfície. Com a proteção térmica removida, as entradas da sonda engoliriam amostras de gás atmosférico para medições químicas detalhadas do tipo que foram feitos em[{” 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.