Η Αφροδίτη είναι γνωστή ως αδελφή πλανήτη της Γης. Είναι περίπου το ίδιο μέγεθος και μάζα με τη Γη, είναι ο κοντινότερος πλανητικός μας γείτονας και η Αφροδίτη και η Γη μεγάλωσαν μαζί.
Όταν μεγαλώνεις με κάτι, και ήταν πάντα εκεί, το θεωρείς δεδομένο. Ως είδος, κοιτάζουμε περιστασιακά την Αφροδίτη και πηγαίνουμε «Χου. Κοιτάξτε την Αφροδίτη. " Ο Άρης, οι εξωτικοί πλανήτες σε μακρινά ηλιακά συστήματα και οι περίεργοι γίγαντες αερίου και τα φεγγάρια τους στο δικό μας ηλιακό σύστημα προσελκύουν πολύ περισσότερο την προσοχή μας.
Εάν ένας μακρινός πολιτισμός έψαχνε το Ηλιακό μας Σύστημα για δυνητικά κατοικήσιμους πλανήτες, χρησιμοποιώντας τα ίδια κριτήρια που κάνουμε, τότε η Αφροδίτη θα ήταν νέα της πρώτης σελίδας για αυτούς. Είναι στην άκρη της κατοικήσιμης ζώνης και έχει μια ατμόσφαιρα. Αλλά ξέρουμε καλύτερα. Η Αφροδίτη είναι ένας κοσμικός κόσμος, αρκετά ζεστός για να λιώσει το μόλυβδο, με συντριβή της ατμοσφαιρικής πίεσης και όξινη βροχή που πέφτει από τον ουρανό. Παρόλα αυτά, η Αφροδίτη εξακολουθεί να κρατά μυστικά που πρέπει να αποκαλύψουμε.
Το πιο σημαντικό από αυτά τα μυστικά είναι: «Γιατί η Αφροδίτη αναπτύχθηκε τόσο διαφορετικά;
Οι συνθήκες στην Αφροδίτη αποτελούν μοναδικές προκλήσεις. Η ιστορία της εξερεύνησης της Αφροδίτης είναι γεμάτη με λιωμένα σοβιετικά Venera Landers. Οι τροχιακοί ανιχνευτές όπως το Pioneer 12 και ο Magellan είχαν μεγαλύτερη επιτυχία πρόσφατα, αλλά η πυκνή ατμόσφαιρα της Αφροδίτης περιορίζει ακόμα την αποτελεσματικότητά τους. Οι εξελίξεις στα υλικά, και ειδικά στα ηλεκτρονικά κυκλώματα που μπορούν να αντέξουν τη θερμότητα της Αφροδίτης, έχουν ενισχύσει τις ελπίδες μας να εξερευνήσουμε την επιφάνεια της Αφροδίτης με μεγαλύτερη λεπτομέρεια.
Στο εργαστήριο Planetary Science Vision 2050 2017, το οποίο έθεσε το Lunar and Planetary Institute (LPI), μια ομάδα από το Southwest Research Institute (SWRI) εξέτασε το μέλλον της εξερεύνησης της Αφροδίτης. Η ομάδα ήταν επικεφαλής του James Cutts από την JPL.
Η ομάδα αναγνώρισε αρκετές ερωτήσεις σχετικά με την Αφροδίτη:
- Πώς μπορούμε να κατανοήσουμε τον ατμοσφαιρικό σχηματισμό, την εξέλιξη και την ιστορία του κλίματος;
- Πώς μπορούμε να προσδιορίσουμε την εξέλιξη της επιφάνειας και του εσωτερικού;
- Πώς μπορούμε να κατανοήσουμε τη φύση των αλληλεπιδράσεων εσωτερικής επιφάνειας-ατμόσφαιρας με την πάροδο του χρόνου, συμπεριλαμβανομένου του κατά πόσο υπήρχε ποτέ υγρό νερό;
Δεδομένου ότι το εργαστήριο Vision 2050 αφορά τα επόμενα 50 χρόνια, ο Cutts και η ομάδα του εξέτασαν τις προκλήσεις που θέτουν οι μοναδικές συνθήκες της Αφροδίτης και πώς θα μπορούσαν να απαντήσουν σε ερωτήσεις βραχυπρόθεσμα, μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα.
Οι βραχυπρόθεσμοι στόχοι για την εξερεύνηση της Αφροδίτης περιλαμβάνουν βελτιωμένη τηλεπισκόπηση από τροχιακούς ανιχνευτές. Αυτό θα μας πει περισσότερα για τη βαρύτητα και την τοπογραφία της Αφροδίτης. Η βελτιωμένη απεικόνιση ραντάρ και η υπέρυθρη απεικόνιση θα συμπληρώσουν περισσότερα κενά. Η ομάδα προώθησε επίσης την ιδέα μιας σταθερής εναέριας πλατφόρμας, ενός βαθιού ανιχνευτή και ενός προσγειωμένου μικρού μήκους. Πολλοί ανιχνευτές / σταγόνες είναι επίσης μέρος του σχεδίου.
Οι Dropsondes είναι μικρές συσκευές που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα για τη μέτρηση των ανέμων, της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Χρησιμοποιούνται στη Γη για να κατανοήσουν τον καιρό και ακραία φαινόμενα όπως τυφώνες και μπορούν να εκπληρώσουν τον ίδιο σκοπό στη Αφροδίτη.
Βραχυπρόθεσμα, αποστολές των οποίων ο τελικός προορισμός δεν είναι η Αφροδίτη μπορούν επίσης να απαντήσουν σε ερωτήσεις. Τα Fly-bys με σκάφη όπως οι αποστολές Bepi-Colombo, Solar Probe Plus και Solar Orbiter μπορούν να μας δώσουν καλές πληροφορίες σχετικά με το δρόμο τους προς τον Ερμή και τον Ήλιο αντίστοιχα. Αυτές οι αποστολές θα ξεκινήσουν το 2018.
Το Venus Express του ESO και το Akatsuki της Ιαπωνίας (Venus Climate Orbiter), έχουν μελετήσει λεπτομερώς το κλίμα της Αφροδίτης, ειδικά τη χημεία του και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας. Το Venus Express έληξε το 2015, ενώ η Akatsuki είναι ακόμα εκεί.
Οι μεσοπρόθεσμοι στόχοι είναι πιο φιλόδοξοι. Περιλαμβάνουν έναν μακροπρόθεσμο εκφορτωτή για να μελετήσει τις γεωφυσικές ιδιότητες της Αφροδίτης, ένα βραχίονα tessera lander και δύο μπαλόνια.
Ο εκφορτωτής tesserae θα προσγειωνόταν σε έναν τύπο εδάφους που βρέθηκε στην Αφροδίτη γνωστό ως tesserae. Πιστεύουμε ότι κάποτε η Αφροδίτη είχε υγρό νερό. Τα θεμελιώδη στοιχεία για αυτό μπορεί να βρίσκονται στις περιοχές των τεσσάρων, αλλά το έδαφος είναι εξαιρετικά τραχύ. Ένας μικρής διάρκειας εκφορτωτής που θα μπορούσε να προσγειωθεί και να λειτουργήσει στις περιοχές των τεσσάρων θα μας βοηθούσε να απαντήσουμε στην ερώτηση υγρού νερού της Αφροδίτης.
Χάρη στη συνεχιζόμενη ανάπτυξη των θερμικά ανθεκτικών ηλεκτρονικών, ένας μακροπρόθεσμος εκφορτωτής διάρκειας (μήνες ή περισσότεροι) καθίσταται πιο εφικτός μεσοπρόθεσμα. Στην ιδανική περίπτωση, οποιοσδήποτε μακροπρόθεσμος φορητός εκφορτωτής θα μπορούσε να ταξιδέψει δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιόμετρα, προκειμένου να αποκτήσει ένα τοπικό δείγμα της επιφάνειας της Αφροδίτης. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος λήψης μετρήσεων γεωχημείας και ορυκτολογίας σε πολλούς ιστότοπους.
Στον Άρη οι εκφορτωτές είναι ηλιακοί. Η παχιά ατμόσφαιρα της Αφροδίτης το καθιστά αδύνατο. Αλλά η ίδια πυκνή ατμόσφαιρα που απαγορεύει την ηλιακή ενέργεια μπορεί να προσφέρει μια άλλη λύση: ένα ιστιοφόρο. Η παλιομοδίτικη δύναμη του πανιού μπορεί να κρατήσει το κλειδί για να μετακινηθείτε στην επιφάνεια της Αφροδίτης. Επειδή η ατμόσφαιρα είναι τόσο πυκνή, θα χρειαζόταν μόνο ένα μικρό πανί.
Οι μακροπρόθεσμοι στόχοι του Cutts και της ομάδας του είναι όπου τα πράγματα γίνονται πραγματικά ενδιαφέροντα. Ένα μακράς διαρκείας επιφανειακό rover βρίσκεται ακόμα στη λίστα, ή πιθανώς ένα σκάφος κοντά στην επιφάνεια σαν ένα μπαλόνι. Επίσης υπάρχει ένα μακρόβιο σεισμικό δίκτυο.
Ένα σεισμικό δίκτυο θα αρχίσει πραγματικά να αποκαλύπτει τα μυστικά πίσω από τη γεωφυσική ζωή της Αφροδίτης. Ενώ ένας εκφορτωτής θα μας έδινε εκτιμήσεις για τη σεισμική δραστηριότητα, θα ήταν ακατέργαστοι σε σύγκριση με αυτό που ένα δίκτυο σεισμικών αισθητήρων θα αποκάλυπτε για τις εσωτερικές λειτουργίες της Αφροδίτης. Μια πιο εμπεριστατωμένη κατανόηση των μηχανισμών και των θέσεων σεισμού θα έκανε τους θεωρητικούς να εκνευρίζονται. Αλλά είναι το τελευταίο πράγμα στη λίστα που θα ήταν ο τελικός στόχος. Μια αποστολή δείγματος-επιστροφής.
Παίρνουμε ικανοποιητικές επιτόπιες μετρήσεις σε άλλους κόσμους. Αλλά για την Αφροδίτη και για όλους τους άλλους κόσμους που έχουμε επισκεφτεί ή θέλουμε να επισκεφθούμε, ένα δείγμα επιστροφής είναι το ιερό δισκοπότηρο. Οι αποστολές του Απόλλωνα επέστρεψαν εκατοντάδες κιλά σεληνιακών δειγμάτων. Άλλες αποστολές δείγματος-επιστροφής έχουν σταλεί στο Phobos, οι οποίες απέτυχαν και σε αστεροειδείς, με διαφορετικούς βαθμούς επιτυχίας.
Η υποβολή ενός δείγματος στο είδος της βαθιάς ανάλυσης που μπορεί να γίνει μόνο σε εργαστήρια εδώ στη Γη είναι το τελικό παιχνίδι. Μπορούμε να συνεχίσουμε να αναλύουμε δείγματα καθώς αναπτύσσουμε νέες τεχνολογίες για να τα εξετάσουμε. Η επιστήμη είναι επαναληπτική.
Η έρευνα Decadal Survey του Πλανητικού Επιστήμου του 2003 διαπίστωσε τη σημασία μιας αποστολής δείγματος επιστροφής στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Ένα μπαλόνι επιπλέει ψηλά στα σύννεφα και ένας ανερχόμενος πύραυλος θα εκτόξευε ένα συλλεγμένο δείγμα πίσω στη Γη. Σύμφωνα με τον Cutts και την ομάδα του, αυτό το είδος αποστολής δείγματος-επιστροφής θα μπορούσε να λειτουργήσει ως σκαλοπάτι σε μια αποστολή δείγματος επιφανείας.
Ένα επιφανειακό δείγμα θα ήταν πιθανότατα το αποκορύφωμα του επιτεύγματος όσον αφορά την κατανόηση της Αφροδίτης. Αλλά όπως και οι περισσότεροι από τους προτεινόμενους στόχους για την Αφροδίτη, θα πρέπει να περιμένουμε λίγο.
Ο Cutts και η ομάδα αναγνωρίζουν ότι η τεχνολογία που επιτρέπει την εξερεύνηση της Αφροδίτης βρίσκεται σε εξέλιξη. Δεν έχουν προγραμματιστεί άλλες αποστολές στην Αφροδίτη πριν από το 2020. Υπήρξαν προτάσεις για πράγματα όπως τα ιστιοφόρα με ιστιοφόρο, αλλά δεν είμαστε εκεί ακόμα. Αναπτύσσουμε ηλεκτρονικά ανθεκτικά στη θερμότητα, αλλά μέχρι στιγμής είναι πολύ απλά. Υπάρχει πολλή δουλειά να κάνουμε.
Από την άλλη πλευρά, ορισμένα πράγματα μπορεί να συμβούν νωρίτερα. Μπορεί να αποδειχθεί ότι μπορούμε να μάθουμε για τη σεισμική δραστηριότητα της Αφροδίτης από αισθητήρες που φέρουν μπαλόνι ή τροχιακά. Η ομάδα λέει ότι «Λόγω της ισχυρής μηχανικής σύζευξης μεταξύ της ατμόσφαιρας και του εδάφους, τα σεισμικά κύματα εκτοξεύονται στην ατμόσφαιρα, όπου μπορεί να εντοπιστούν με υπερηχογράφημα σε ένα μπαλόνι ή υπέρυθρες ή υπεριώδεις υπογραφές από τροχιά». Αυτό είναι χάρη στην πυκνή ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Αυτό σημαίνει ότι ο μακροπρόθεσμος στόχος της σεισμικής ανίχνευσης του εσωτερικού της Αφροδίτης θα μπορούσε να μετατοπιστεί στο εγγύς ή στο μεσοπρόθεσμο.
Καθώς συνεχίζεται η εργασία σε νανοσατλίτες και κυβικά, μπορεί να διαδραματίσουν μεγαλύτερο ρόλο στην Αφροδίτη και να αλλάξουν τα χρονοδιαγράμματα. Η NASA θέλει να συμπεριλάβει αυτούς τους μικρούς δορυφόρους σε κάθε εκτόξευση όπου υπάρχει λίγα κιλά πλεονάζουσας χωρητικότητας. Μια ομάδα από αυτούς τους νανο-δορυφόρους θα μπορούσε να σχηματίσει ένα δίκτυο σεισμικών αισθητήρων πολύ πιο εύκολα και πολύ πιο γρήγορα από ένα καθιερωμένο δίκτυο αισθητήρων επιφάνειας. Ένα δίκτυο νανο-δορυφόρων θα μπορούσε επίσης να χρησιμεύσει ως ρελέ επικοινωνίας για άλλες αποστολές.
Η Αφροδίτη δεν δημιουργεί πολλή φήμη στις μέρες μας. Η ανακάλυψη κόσμων που μοιάζουν με τη Γη σε μακρινά ηλιακά συστήματα δημιουργεί τίτλο μετά από τίτλο. Και η πάντα δημοφιλής αναζήτηση για τη ζωή επικεντρώνεται στον Άρη, και τα παγωμένα φεγγάρια της γης των ηλιακών συστημάτων μας. Αλλά η Αφροδίτη εξακολουθεί να είναι ένας δελεαστικός στόχος και η κατανόηση της εξέλιξης της Αφροδίτης θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε τι βλέπουμε σε μακρινά ηλιακά συστήματα.
