DAVINCI + untuk menjelajahi nasib berbeda dari kembaran Bumi yang misterius

DAVINCI+ akan mengirimkan probe berdiameter satu meter untuk menantang suhu dan tekanan tinggi di dekat permukaan Venus untuk menjelajahi atmosfer dari atas awan hingga dekat permukaan medan yang mungkin pernah menjadi benua. Selama kilometer terakhir dari jatuh bebasnya (ditampilkan di sini), probe akan menangkap gambar yang menakjubkan dan pengukuran kimia dari atmosfer terdalam di Venus untuk pertama kalinya. Kredit: Visualisasi GSFC NASA oleh CI Labs Michael Lentz dan lainnya

Meskipun Bumi dan Venus Serupa dalam ukuran dan lokasi, mereka adalah dunia yang sangat berbeda saat ini. Sementara lautan Bumi penuh dengan air dan kehidupan yang berlimpah, Venus kering dan sangat tidak ramah. Meskipun agak lebih dekat ke Matahari — sekitar 70 persen dari jarak Bumi — Venus jauh lebih panas, dengan suhu permukaan yang cukup tinggi untuk melelehkan timah. Lanskap yang terbakar dikaburkan oleh awan belerang AC idItu tercekik oleh atmosfer tebal karbon dioksida sebagian besar lebih dari 90 kali tekanan Bumi, menyebabkan udara berperilaku lebih seperti cairan daripada gas di dekat permukaannya.

Namun, para ilmuwan percaya bahwa sebelumnya, Venus mungkin lebih mirip Bumi, dunia dengan lautan berair yang dapat dihuni, mungkin selama miliaran tahun. Mereka berhipotesis bahwa sesuatu menyebabkan efek “rumah kaca yang tak terkendali” di atmosfer Venus, menyebabkan suhu naik dan lautannya menguap. NASAMisi DAVINCI+ diatur untuk menjelajahi Venus untuk menentukan apakah planet itu layak huni dan untuk memahami bagaimana dunia serupa ini berakhir dengan nasib yang berbeda.

“Venus adalah batu Rosetta untuk membaca buku-buku standar tentang perubahan iklim, evolusi kelayakhunian, dan apa yang terjadi ketika sebuah planet kehilangan bentangan panjang permukaan lautnya,” kata James Garvin, peneliti utama DAVINCI+ di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. “Tapi Venus ‘keras’ karena setiap ide tersembunyi di balik tirai atmosfer buram besar dengan kondisi yang keras untuk eksplorasi permukaan, jadi kita harus pintar dan membawa ‘alat ilmiah’ terbaik kita ke Venus dengan cara yang inovatif dengan misi seperti DaVinci+.” Itulah mengapa kami menamai misi kami “DAVINCI+” setelah pemikiran dan visi Renaisans yang inspirasional dan visioner dari Leonardo da Vinci yang melampaui sains untuk terhubung dengan teknik, teknologi, dan bahkan seni. “

DAVINCI+ menggunakan pengamatan dari atas dan di dalam atmosfer planet untuk menjawab pertanyaan kunci tentang bagaimana Venus terbentuk, berevolusi, dan kemungkinan kehilangan kelayakhuniannya (dan lautan permukaan sebelumnya). “Navigasi vertikal alami” membentang dari bagian atas atmosfer, melalui awan, dan kemudian melalui atmosfer dalam hingga tepat di atas permukaan, di mana lanskap gunung 3D akan digambarkan bersama dengan kimiawi yang terperinci. Kredit: Visual GSFC NASA dan CI Labs Michael Lentz dan rekan

Dampak ilmiah DAVINCI+ akan menjangkau jauh melampaui Tata Surya hingga planet mirip Venus yang mengorbit bintang lain (eksoplanet), yang diharapkan umum dan akan menjadi target penting bagi Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA mendatang. Tetapi planet-planet ini bisa sulit dijelaskan, terutama jika mereka dikelilingi oleh awan tebal yang mirip dengan Venus.

“bunga itu”planet ekstrasurya المجموعة Di halaman belakang kami, “ini dapat membantu kami memahami dunia analog yang jauh ini dengan memberikan kebenaran dasar untuk meningkatkan model komputer yang akan kami gunakan untuk menjelaskan planet ekstrasurya,” kata Giada Arne, wakil peneliti utama untuk DAVINCI+ di NASA Goddard. “Tetapi ada banyak hal tentang Venus yang masih belum kita pahami, dan di situlah DAVINCI+ masuk. Menariknya, jika Venus dapat dihuni di masa lalu, beberapa planet terluar Venus mungkin juga dapat dihuni! Jadi penyelidikan DAVINCI+ dapat membantu kita dengan Evolusi Venus memberikan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana dunia layak huni didistribusikan di tempat lain di alam semesta, dan bagaimana planet layak huni berevolusi dari waktu ke waktu secara umum.”

Misi, Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gas, Chemistry, and Imaging Plus, akan terdiri dari pesawat ruang angkasa dan probe. Pesawat ruang angkasa akan melacak pergerakan awan dan memetakan komposisi permukaan dengan mengukur emisi panas dari permukaan Venus yang keluar ke luar angkasa melalui atmosfer masif. Probe akan turun melalui atmosfer untuk mengambil sampel komposisi kimia serta suhu, tekanan dan angin. Penyelidikan juga akan mengambil gambar resolusi tinggi pertama dari Alpha Regio, dataran tinggi kuno dua kali ukuran Texas dengan pegunungan terjal, mencari bukti bahwa air kerak masa lalu mempengaruhi material permukaan.

Peluncuran ditargetkan pada tahun fiskal 2030 dengan dua pesawat dari Venus sebelum probe mendarat. Flybys adalah tahap pertama dari misi penginderaan jauh untuk mempelajari sirkulasi atmosfer dan memetakan komposisi permukaan. Kira-kira dua tahun kemudian, probe akan diluncurkan untuk penyelidikan atmosfer selama pendaratan yang akan berlangsung sekitar satu jam sebelum mendarat di Alpha Regio.

NASA telah memilih misi DAVINCI+ (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) sebagai bagian dari program penemuannya, dan ini akan menjadi penyelidikan pertama yang memasuki atmosfer Venus sejak Pioneer Venus NASA pada 1978 dan USSR Vega pada 1985. Misi DAVINCI+ dinamai untuk seniman dan sarjana Renaisans, Leonardo da Vinci, untuk membawa teknologi abad ke-21 ke dunia berikutnya. DAVINCI+ dapat mengungkapkan apakah planet kembaran Bumi menyerupai kembaran Bumi di masa lalu, mungkin ramah dengan lautan dan benua. Kredit: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA

“Langkah selanjutnya dalam eksplorasi Venus membutuhkan muatan instrumen yang mampu menggunakan kemampuan modern untuk menghasilkan kumpulan data definitif yang mengubah pemahaman kita tentang lingkungan planet kita,” kata Stephanie Getty, Deputi Investigator Utama DAVINCI+ di NASA Goddard. hari ini, dan kami bersemangat untuk membawa komunitas ilmiah yang aktif dalam perjalanan kami saat kami menyediakan kumpulan data kimia, geologis, dan atmosfer yang akan menghasilkan penemuan hebat berikutnya — dan pertanyaan besar berikutnya — tentang dua dunia mirip Venus. “

Probe akan berisi empat instrumen. Dua di antaranya – Spektrometer Massa Venus (VMS) dan Spektrometer Laser Tunable Venus (VTLS) – akan melakukan studi komposisi penampang lengkap pertama dari gas atmosfer Venus, mencari petunjuk tentang bagaimana, kapan, dan mengapa iklim Venus telah berubah begitu dramatis. Instrumen ketiga, Instrumen Inspeksi Struktur Atmosfer Venus (VASI), akan mengukur tekanan, suhu, dan angin dari ketinggian sekitar 43,5 mil (70 kilometer) ke permukaan dengan akurasi 10 kali (atau lebih) lebih tinggi daripada probe Venus sebelumnya. Setelah probe turun di bawah lapisan awan tebal, instrumen Venus Descent Imager (VenDI) akan mengambil ratusan gambar inframerah-dekat dari ketinggian Alpha Regio, yang akan digunakan tim untuk membuat peta topografi dan formasi. Gambar-gambar ini akan menunjukkan lanskap unik Venus dalam resolusi tinggi khas pendarat (dekat permukaan).

Pesawat ruang angkasa akan berisi satu instrumen, satu set empat kamera yang disebut VISOR (Orbit’s Venus Imaging System for Reconnaissance). Salah satu kamera akan peka terhadap sinar ultraviolet untuk melacak pergerakan awan di atmosfer. Selain itu, susunan tiga kamera yang peka terhadap cahaya inframerah-dekat akan dapat menentukan komposisi permukaan pada skala regional dengan menganalisis emisi panas inframerah dekat-permukaan ketika pesawat ruang angkasa berada di atas sisi malam Venus. Karena pembentukan batuan dapat dipengaruhi oleh air, gambar-gambar ini akan memberikan petunjuk bagaimana lautan purba membentuk kerak Venus. Rangkaian kamera akan menyediakan peta sintetis pertama dari Ishtar Terra, “benua” lintang tinggi Venus dengan jangkauan hingga 6,8 mil (11 kilometer). Ishtar mungkin merupakan manifestasi terakhir dari jenis lempeng tektonik di Venus yang berhenti ketika lautan menghilang sekitar satu miliar tahun yang lalu.

NASA Goddard adalah organisasi penyelidik utama dan akan menjadi manajemen proyek untuk misi tersebut, serta rekayasa sistem proyek untuk mengembangkan sistem penerbangan probe. Goddard akan membangun alat VMS bekerja sama dengan Universitas Michigan dan Sistem Sensor VASI. Goddard juga memimpin tim pendukung proyek sains.

Mitra utama adalah Lockheed Martin, Denver, Colorado, yang akan membangun aeroshell dan penutup belakang (sistem masuk dan pendaratan) untuk membawa probe ke atmosfer dan menyediakan parasut untuk menempatkannya di lintasan pendaratan yang sesuai, serta probe pesawat ruang angkasa. pembawa, sistem komunikasi lintas terbang probe, dan platform lintas ilmu pengetahuan untuk susunan kamera, VISOR dan pesawat ruang angkasa pengorbit/pengangkut. Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins di Laurel, Maryland akan menyediakan Radio Frontier dua arah yang akan digunakan misi untuk berkomunikasi antara probe dan pesawat ruang angkasa, serta perintah sains dari elemen VASI. Laboratorium Propulsi Jet NASA, Pasadena, California, akan menyediakan instrumen VTLS. Malin Space Science Systems, San Diego, California, akan menyediakan kamera termasuk kamera keturunan VenDI dan susunan orbital/flyby VISOR. Pusat Penelitian Langley NASA, Hampton, Virginia, akan memberikan dukungan untuk sistem masuk dan turun, dan Pusat Penelitian Ames NASA di Bandara Federal Moffett di Lembah Silikon California akan berkolaborasi dalam Sistem Perlindungan Termal dan Sistem Pengukuran Sistem Masuk. KinetX, Inc. akan mendukung , Tempe, Arizona Dinamika Penerbangan dan Pengembangan Jalur dengan Goddard dan Lockheed Martin.

Misi dalam kategori Program Penemuan seperti DAVINCI+ melengkapi eksplorasi NASA yang lebih besar dalam ilmu planet, yang bertujuan untuk mencapai hasil yang mengesankan dengan meluncurkan lebih banyak misi yang lebih kecil dengan sumber daya yang lebih sedikit dan waktu pengembangan yang lebih singkat. Ini dikelola untuk Divisi Ilmu Planet NASA oleh Kantor Program Misi Planet di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall di Huntsville, Alabama. Misi dirancang dan dipimpin oleh penyelidik utama, yang mengumpulkan tim ilmuwan dan insinyur untuk menjawab pertanyaan ilmiah utama tentang tata surya.