NASAs DAVINCI-romsonde for å stupe gjennom den helvetes atmosfæren til Venus


DAVINCI Deep Atmosphere Probe på Venus

NASAs DAVINCI-oppdrag vil studere opprinnelsen, evolusjonen og den nåværende tilstanden til Venus i enestående detalj fra nær toppen av skyene til planetens overflate. Oppdragets mål er å bidra til å svare på mange spørsmål om vår naboplanet, spesielt om Venus noen gang har vært våt og beboelig som Jorden. Kreditt: NASAs Goddard Space Flight Center

I fjor, NASA valgt de DAVINCI oppdrag som en del av Discovery-programmet. Den vil undersøke opprinnelsen, evolusjonen og nåværende tilstanden til[{” 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

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.


NASA har valgt DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble-gases, Chemistry and Imaging +) oppdraget som en del av Discovery-programmet, og det vil være den første sonden som kommer inn i Venus-atmosfæren siden NASAs Pioneer Venus i 1978 og USSRs Vega i 1985. DAVINCI+-oppdraget er oppkalt etter den visjonære renessansekunstneren og vitenskapsmannen Leonardo da Vinci, og vil bringe teknologier fra det 21. århundre til verden ved siden av. DAVINCI+ kan avsløre om jordens søsterplanet lignet mer på jordens tvillingplanet i en fjern, muligens gjestfri fortid med hav og kontinenter. Kreditt: NASAs Goddard Space Flight Center

Oppdragets bærer-, relé- og bilderomfartøy (CRIS) har to instrumenter ombord som vil studere planetens skyer og kartlegge høylandsområdene under forbiflyvninger av Venus, og vil også slippe en liten nedstigningssonde med fem instrumenter som vil gi en blanding av nye målinger med svært høy presisjon under sin nedstigning til den helvetes Venus-overflaten.

“Dette ensemblet av kjemi-, miljø- og bildedata vil male et bilde av den lagdelte Venus-atmosfæren og hvordan den samhandler med overflaten i fjellene i Alpha Regio, som er dobbelt så stor som Texas,” sa Jim Garvin, hovedforfatter. av papiret i Planetary Science Journal og DAVINCI hovedetterforsker fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. “Disse målingene vil tillate oss å evaluere historiske aspekter av atmosfæren, samt oppdage spesielle bergarter ved overflaten som granitt, samtidig som vi ser etter avslørende landskapstrekk som kan fortelle oss om erosjon eller andre formasjonsprosesser.”

DAVINCI-sonde nær Venus-overflaten

DAVINCI vil sende en sonde i meterdiameter for å trosse de høye temperaturene og trykket nær Venus’ overflate for å utforske atmosfæren fra over skyene til nær overflaten av et terreng som kan ha vært et tidligere kontinent. I løpet av sine siste kilometer med fritt fall (kunstnerens inntrykk vist her), vil sonden fange spektakulære bilder og kjemimålinger av den dypeste atmosfæren på Venus for første gang. Kreditt: NASA/GSFC/CI Labs

DAVINCI vil benytte seg av tre Venus-tyngdekraftsassistenter, som sparer drivstoff ved å bruke planetens tyngdekraft til å endre hastigheten og/eller retningen til CRIS-flysystemet. De to første tyngdekraftsassistene vil sette CRIS opp for en Venus-forbi for å utføre fjernmåling i det ultrafiolette og nær-infrarøde lyset, og samle inn over 60 gigabit med nye data om atmosfæren og overflaten. Den tredje Venus-tyngdekraftsassistenten vil sette opp romfartøyet for å frigjøre sonden for innstigning, nedstigning, vitenskap og touchdown, pluss etterfølgende overføring til jorden.

Den første forbiflyvningen til Venus vil være seks og en halv måned etter oppskytingen, og det vil ta to år å få sonden i posisjon for å komme inn i atmosfæren over Alpha Regio under ideell belysning ved “høymiddag”, med mål om å måle landskapene i Venus i skalaer fra 100 meter ned til finere enn én meter. Slike skalaer muliggjør geologiske studier i landerstil i Venus-fjellene uten å kreve landing.

DAVINCI dypatmosfære-sonde går ned gjennom tett karbondioksidatmosfære til Venus

DAVINCI-sonden med dyp atmosfære går ned gjennom den tette karbondioksidatmosfæren til Venus mot Alpha Regio-fjellene. Kreditt: NASAs Goddard Space Flight Center

Når CRIS-systemet er omtrent to dager unna Venus, vil sondeflygingssystemet frigjøres sammen med sonden i titan på tre fot (en meter) i diameter trygt innelukket. Sonden vil begynne å samhandle med Venus øvre atmosfære rundt 75 miles (120 kilometer) over overflaten. Den vitenskapelige sonden vil starte vitenskapelige observasjoner etter å ha kastet varmeskjoldet rundt 67 kilometer over overflaten. Med varmeskjoldet utstøpt, vil sondens innløp innta atmosfæriske gassprøver for detaljerte kjemimålinger av den typen som er gjort på[{” 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 21st 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.