مسبار DAVINCI الفضائي التابع لناسا ليغرق في الغلاف الجوي الجهنمي لكوكب الزهرة

العام الماضي، تم اختيار وكالة ناسا ال مهمة DAVINCI كجزء من برنامج Discovery الخاص بها. وسوف يحقق في أصل وتطور وحالة[{” 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.

https://www.youtube.com/watch؟v=xXgAKt2BuJc
اختارت ناسا مهمة DAVINCI + (التحقيق في الغلاف الجوي العميق للغازات النبيلة والكيمياء والتصوير +) كجزء من برنامج الاكتشاف الخاص بها ، وستكون أول مسبار يدخل الغلاف الجوي للزهرة منذ الرائد فينوس التابع لناسا في عام 1978 و فيجا التابع لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في 1985. تم تسمية مهمة DAVINCI + لفنان وعالم عصر النهضة ، ليوناردو دافنشي ، بجلب تقنيات القرن الحادي والعشرين إلى العالم المجاور. قد يكشف DAVINCI + عما إذا كان الكوكب الشقيق للأرض يشبه إلى حد كبير كوكب الأرض التوأم في ماض بعيد ، وربما مضياف مع المحيطات والقارات. الائتمان: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا

تحتوي المركبة الفضائية الحاملة ، والمرحل ، والتصوير (CRIS) الخاصة بالمهمة على أداتين على متنها من شأنها دراسة غيوم الكوكب ورسم خرائط لمناطق المرتفعات أثناء تحليق كوكب الزهرة ، كما ستسقط أيضًا مسبار هبوط صغيرًا بخمس أدوات توفر مجموعة متنوعة من القياسات الجديدة بدقة عالية للغاية أثناء هبوطه إلى سطح كوكب الزهرة الجهنمية.

قال جيم غارفين ، المؤلف الرئيسي: “سترسم هذه المجموعة من البيانات الكيميائية والبيئية وتصوير النسب صورة لطبقات الغلاف الجوي لكوكب الزهرة وكيف تتفاعل مع السطح في جبال ألفا ريجيو ، التي تبلغ ضعف حجم تكساس”. من الورقة البحثية في مجلة علوم الكواكب ومحقق DAVINCI الرئيسي من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. “ستسمح لنا هذه القياسات بتقييم الجوانب التاريخية للغلاف الجوي بالإضافة إلى اكتشاف أنواع الصخور الخاصة على السطح مثل الجرانيت مع البحث أيضًا عن ميزات المناظر الطبيعية التي يمكن أن تخبرنا عن التآكل أو العمليات التكوينية الأخرى.”

سيرسل DAVINCI مسبارًا بقطر متر لتحمل درجات الحرارة المرتفعة والضغوط بالقرب من سطح كوكب الزهرة لاستكشاف الغلاف الجوي من فوق السحب إلى بالقرب من سطح تضاريس ربما كانت قارة سابقة. خلال الكيلومترات الأخيرة من الهبوط الحر (يظهر انطباع الفنان هنا) ، سيلتقط المسبار صورًا مذهلة وقياسات كيميائية لأعمق جو على كوكب الزهرة لأول مرة. الائتمان: NASA / GSFC / CI Labs

ستستخدم DAVINCI ثلاثة أنواع من مساعدات الجاذبية الزهرة ، والتي توفر الوقود باستخدام جاذبية الكوكب لتغيير سرعة و / أو اتجاه نظام طيران CRIS. سيساعد أول مساعدان في الجاذبية على إعداد CRIS لتحليق كوكب الزهرة لأداء الاستشعار عن بعد في الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء القريبة ، والحصول على أكثر من 60 جيجا بايت من البيانات الجديدة حول الغلاف الجوي والسطح. ستعمل مساعدة جاذبية الزهرة الثالثة على إنشاء المركبة الفضائية لإطلاق المسبار للدخول والنزول والعلم والهبوط ، بالإضافة إلى متابعة الإرسال إلى الأرض.

ستكون أول رحلة طيران لكوكب الزهرة بعد ستة أشهر ونصف من الإطلاق ، وسيستغرق الأمر عامين لوضع المسبار في موضعه للدخول إلى الغلاف الجوي فوق Alpha Regio تحت إضاءة مثالية عند “الظهيرة” ، بهدف قياس المناظر الطبيعية في كوكب الزهرة بمقاييس تتراوح من 328 قدمًا (100 متر) إلى أدق من متر واحد. تتيح هذه المقاييس إجراء دراسات جيولوجية على غرار المسبار في جبال الزهرة دون الحاجة إلى الهبوط.

ينزل مسبار الغلاف الجوي العميق DAVINCI عبر الغلاف الجوي الكثيف لثاني أكسيد الكربون لكوكب الزهرة باتجاه جبال ألفا ريجيو. الائتمان: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا

بمجرد أن يكون نظام CRIS على بعد حوالي يومين من كوكب الزهرة ، سيتم إطلاق نظام طيران المسبار جنبًا إلى جنب مع مسبار التيتانيوم الذي يبلغ قطره ثلاثة أقدام (متر واحد) والمغلف بأمان بالداخل. سيبدأ المسبار في التفاعل مع الغلاف الجوي العلوي للزهرة على ارتفاع 75 ميلاً (120 كيلومترًا) فوق السطح. سيبدأ المسبار العلمي الملاحظات العلمية بعد التخلص من الدرع الحراري على بعد حوالي 42 ميلاً (67 كيلومترًا) فوق السطح. مع التخلص من حاجب الحرارة ، ستبتلع مداخل المسبار عينات من الغاز الجوي للحصول على قياسات كيميائية مفصلة من النوع الذي تم إجراؤه على[{” 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.