Місія HAVOC: Чому НАСА хоче відправити Людини до Венери

Популярна наукова фантастика початку 20 століття зображувала Венеру як якусь чудову країну приємно теплих температур, лісів, боліт і навіть динозаврів. У 1950 році планетарій Хайдена в Американському музеї природної історії вимагав застережень до першої місії космічного туризму задовго до сучасної ери Blue Origins, SpaceX і Virgin Galactic. Все, що вам потрібно було зробити, це вказати адресу та позначити поле для бажаного місця призначення, яке включало Венера.

Сьогодні Венера навряд чи стане мрією для мріяючих космічних туристів. Як показали численні місії за останні кілька десятиліть, а не як рай, планета є пекельним світом інфернальних температур, корозійної токсичної атмосфери і стискаючого тиску на поверхні. Незважаючи на це, НАСА в даний час працює над концептуальною місією на Венеру, яка називається оперативною концепцією високої висоти Венери - (HAVOC).

Але як це можливо? Температури на поверхні планети (близько 460 градусів С) насправді гарячіші, ніж Меркурій, хоча Венера приблизно вдвічі більше відстані від сонця. Це вище, ніж температура плавлення багатьох металів, включаючи вісмут і свинець, які можуть навіть потрапити в «сніг» на більш високі гірські вершини. Поверхня - це пустельний, кам'янистий пейзаж, що складається з величезних рівнин базальтової скелі з вулканічними властивостями, і кількох гірських регіонів континентального масштабу.

Він також геологічно молодий, пройшовши катастрофічні події. Такі екстремальні події викликані накопиченням тепла під поверхнею, в результаті чого вона плавиться, виділяє тепло і знову твердне. Звичайно, страшні перспективи для будь-яких відвідувачів.

Наведення в атмосферу

На щастя, ідея нової місії НАСА полягає не в тому, щоб приземлити людей на непривітну поверхню, а використовувати щільну атмосферу як основу для дослідження. Фактична дата місії типу HAVOC ще не була оприлюднена. Ця місія є довгостроковим планом і буде покладена на невеликі місії випробувань, щоб бути успішною першою. Така місія фактично можлива саме зараз, з сучасними технологіями. Планується використовувати дирижаблі, які протягом тривалого часу можуть залишатися у верхній атмосфері.

Як не дивно, верхня атмосфера Венери є найбільш земноподібним місцем у Сонячній системі.Між висотами 50 км і 60 км, тиск і температура можна порівняти з регіонами нижньої атмосфери Землі. Атмосферний тиск в атмосфері Венери в 55 км становить приблизно половину від тиску на рівні моря на Землі. Насправді, ви були б непогані без тиску костюм, тому що це приблизно еквівалентно тиску повітря ви зустрінете на вершині гори Кіліманджаро. Не потрібно також ізолювати себе, оскільки температура тут коливається в межах від 20 до 30 градусів.

Атмосфера над цією висотою також досить щільна, щоб захистити космонавтів від іонізуючого випромінювання з космосу. Більш тісна близькість Сонця забезпечує ще більшу кількість доступної сонячної радіації, ніж на Землі, яка може бути використана для генерації енергії (приблизно в 1,4 рази більше).

Концептуальний дирижабль плаватиме навколо планети, будучи роздутий вітром. Він може, корисно, бути заповнений дихаючою газовою сумішшю, такою як кисень і азот, забезпечуючи плавучість. Це можливо тому, що повітря, що дихає, менш щільний, ніж атмосфера Венери, і, як наслідок, це буде підйомний газ.

Атмосфера Венери складається з 97% двоокису вуглецю, приблизно 3% азоту, і слідів інших газів. У ньому чудово міститься окроплення сірчаною кислотою, яка утворює щільні хмари і є основним фактором її видимої яскравості при перегляді з Землі. Фактично, планета відбиває близько 75% світла, що падає на нього від Сонця. Цей високоотражаючий шар хмари існує між 45 км і 65 км, з помутнінням крапель сірчаної кислоти внизу до 30 км. Таким чином, конструкція дирижабля повинна бути стійкою до корозійного ефекту цієї кислоти.

На щастя, ми вже маємо технологію, необхідну для подолання проблеми кислотності. Кілька наявних у продажу матеріалів, включаючи тефлон і ряд пластмас, мають високу кислотну стійкість і можуть бути використані для зовнішньої оболонки дирижабля. Враховуючи всі ці фактори, можливо, ви могли б піти на прогулянку на платформі поза дирижаблем, перевозивши тільки подачу повітря і носити костюм хімічної небезпеки.

Життя на Венері?

Поверхня Венери була відображена з орбіти радаром на місії США Магеллана. Проте, лише кілька місць на поверхні колись були відвідані серією місій радянських зон Венери наприкінці 1970-х років. Ці зонди повернули першу - і поки що тільки - зображення поверхні Венеції. Звичайно, поверхневі умови здаються зовсім неприйнятними для будь-якого виду життя.

Верхня атмосфера - це інша історія. На Землі вже існують деякі види екстремофільних організмів, які можуть витримати умови в атмосфері на висоті, на якій буде літати HAVOC. Види, такі як Acidianus infernus, можна знайти в сильнокислих вулканічних озерах в Ісландії та Італії. В повітряних хмарах також встановлено наявність повітряних мікробів. Ніщо з цього не доводить, що життя існує в атмосфері Венери, але ймовірність того, що вона може бути досліджена місією типу HAVOC.

Нинішні кліматичні умови та склад атмосфери є наслідком парникового ефекту (надзвичайного парникового ефекту, який не можна змінити), що перетворило планету з радісного світу, подібного до "близнята" Землі, у своїй ранній історії. Хоча в даний час ми не очікуємо, що Земля пройде подібний екстремальний сценарій, вона демонструє, що драматичні зміни в планетарному кліматі можуть відбутися, коли виникнуть певні фізичні умови.

Тестуючи наші сучасні кліматичні моделі, використовуючи крайності, що спостерігаються на Венері, ми можемо більш точно визначити, як різні кліматичні ефекти можуть призвести до різких змін. Тому Венера надає нам можливість перевірити крайності нашого поточного моделювання клімату з усіма притаманними їм наслідками для екологічного здоров'я нашої планети.

Ми досі знаємо відносно мало про Венеру, незважаючи на те, що вона є нашим найближчим планетарним сусідом. Зрештою, вивчення того, як дві дуже подібні планети можуть мати такі різні минулі, допоможе нам зрозуміти еволюцію Сонячної системи і, можливо, навіть інших зоряних систем.

Ця стаття спочатку була опублікована на бесіді Гарета Дорріана та Іана Віттекера. Читайте оригінальну статтю тут.