В начале 2030-х годов Европейское космическое агентство намеревается поместить зонд глубоко в сокрушительную атмосферу Венеры — жестокую планету, которая постоянно горит при невероятной температуре 462 градуса по Цельсию, практически не содержит водяного пара и излучает гравитационную силу 90% от Земли. Или, как говорит НАСА, «Венера сегодня — это адский мир». Это вызывает некоторую дилемму: как заставить созданный человеком космический корабль не только противостоять непостижимым опасностям Венеры, но и путешествовать по её нижним слоям атмосферы и собирать ценную информацию, оставаясь при этом невредимым?
Что ж, согласно недавно опубликованному плану агентства по его миссии, получившему название EnVision, ключом является «аэроторможение». «Летая на ракете Ariane 6, мы не можем позволить себе всё дополнительное топливо, необходимое для снижения нашей орбиты», — заявил в пятницу руководитель исследования EnVision Томас Вуарин.
Вот что вместо этого пойдёт вниз. Во-первых, космический корабль будет выведен на орбиту Венеры на очень большой высоте, примерно 250 000 км. Затем, чтобы доставить этот корабль к конечному пункту назначения всего в 130 км от поверхности планеты, судно будет постоянно замедляться в течение примерно двух лет с тысячами повторных проходов через верхние слои атмосферы Венеры. В конце концов, зонд EnVision выйдет на свою последнюю орбиту, где он с беспрецедентной точностью сфотографирует и нанесёт на карту этот ядовитый мир. Кроме того, по словам ЕКА, он будет постепенно проводить научные измерения по мере снижения — например, на полярной орбите высотой около 500 км.
Концепция аэродинамического торможения ЕКА была проверена ранее, например, в ходе миссии агентства ExoMars Trace Gas Orbiter.
Возле красной планеты это удалось. Однако «аэроторможение вокруг Венеры будет намного сложнее», — говорит Вуарин. «Гравитация Венеры примерно в 10 раз выше, чем у Марса. Это означает, что космический корабль будет испытывать скорости примерно в два раза выше, чем для TGO, при прохождении через атмосферу». Помимо этого, также будет препятствием борьба с гигантской концентрацией высокореактивного атомарного кислорода в атмосфере Венеры, которая может повредить корабль, а также с экстремальным количеством тепла, поглощающего зонд, потому что тепло генерируется экспоненциально вместе со скоростью.
«Мы хотим убедиться, что эти детали устойчивы к эрозии, а также сохраняют свои оптические свойства — то есть они не разлагаются и не темнеют, — что может иметь косвенные последствия с точки зрения их теплового поведения, потому что у нас есть тонкие научные инструменты, которые должны поддерживать заданную температуру», — сообщил Вуарин. «Нам также необходимо избегать отслаивания или выделения газа, что приводит к загрязнению». Там, где будет двигаться EnVision, даже свинец превращается в жидкость.
Фото: spacegid.com
Примечательно, что ЕКА также пробовало аэродинамическое торможение в своей предыдущей миссии на Венеру под названием Venus Express, но использовало этот механизм в конце жизненного цикла космического корабля. Он просто сгорел и превратился в пепел. Это не может произойти с EnVision.
Что будет искать ESA Envision
С предлагаемой миссией ЕКА надеется поддерживать космический корабль на глубокой венерианской орбите, чтобы он мог помочь в решении давних вопросов, связанных с бледно-жёлтым царством. Это включает в себя такие вещи, как, могла ли Венера когда-то иметь океан или, возможно, поддерживать жизнь. На самом деле, в течение многих лет множество других космических зондов пытались разгадать эти загадки — конечно, собственный Venus Express ЕКА, но также и многие миссии НАСА, которые совершали остановки возле Венеры по пути к своим основным пунктам назначения.
В ближайшие годы у НАСА также запланированы две миссии, посвящённые Венере, под названием Davinci и Veritas. Благодаря успешному аэродинамическому торможению EnVision дополнит это современное трио исследователей Венеры. Есть также один очень поразительный вопрос, поднятый Venus, на который EnVision может помочь ответить. Это своевременное беспокойство о том, предлагает ли нам этот заброшенный мир проблеск будущей гибели Земли. «Многие из тех же инструментов, которые мы используем для моделирования изменения климата на Земле, могут быть адаптированы для изучения климата на других планетах, как в прошлом, так и в настоящем», — заявил Майкл Уэй, исследователь из Института космических исследований имени Годдарда НАСА. «Эти результаты показывают, что древняя Венера могла быть совсем другой, а не такой, какой является сегодня».
Хотя Венера сейчас считается абсолютно безнадёжной — с преобладанием углекислого газа, удушающе плотной атмосферой и шокирующе высокими температурами — многие эксперты считают, что она сформировалась из ингредиентов, подобных земным, когда наша Солнечная система сформировалась.
У Венеры могла быть тонкая атмосфера и несколько водоёмов, и в целом она казалась космическим близнецом нашей планеты. Но из-за так называемого «неконтролируемого парникового эффекта» на планете всё изменилось.
Проще говоря, безудержный парниковый эффект относится к идее о том, что океаны Венеры со временем испарялись, выбрасывая водяной пар в атмосферу, которая улавливала слишком много тепла. Всё это тепло привело к большему испарению океана, которое задержало больше атмосферного тепла.
Фото: zviazda.by
Может ли это однажды случиться и с Землёй
Особенно учитывая тот факт, что изменение климата нарастает из-за деятельности человека, такой как сжигание угля и выброс CO2 в атмосферу?
«Венера поможет нам понять, что происходит, когда парниковый эффект становится действительно экстремальным», — заявил в своём заявлении учёный проекта миссии ЕКА Venus Express Хакан Сведхем. «Однако это не лучший пример того, что произойдёт с Землей из-за деятельности человека. Жизнь на Земле исчезнет из-за экстремальных температур задолго до того, как концентрация углекислого газа достигнет половины концентрации углекислого газа на Венере!»
Остаётся надеяться, что человечество даже не приблизится к 30% уровня пугающей Венеры.