Die NASA-Mission DAVINCI zur Venus soll 2029 starten. Eine neue Papier beschreibt diese bevorstehende Reise, eine gewagte Mission, die ein neues Licht auf die mysteriöse und potenziell bewohnbare Vergangenheit des sengenden, heißen Planeten werfen könnte.

Bei ihrer Ankunft auf dem zweiten Planeten von der Sonne aus wird die Sonde durch die Atmosphäre der Venus tauchen und ihre Gase etwa eine Stunde lang aufnehmen, bevor sie auf der Oberfläche des Planeten landet, so die Papier veröffentlicht im Planetary Science Journal. DAVINCI ist als fliegendes Chemielabor konzipiert und wird mit seinen eingebauten Instrumenten die Atmosphäre, Temperaturen, den Druck und die Windgeschwindigkeit der Venus analysieren und gleichzeitig ein paar Fotos von ihrer Reise durch die planetarische Hölle machen.

DAVINCI ist eine Abkürzung für Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging drei bevorstehende Missionen für die Venus geplant, Sehr zur Freude von Venus-Nerds wie mir. Und ehrlich gesagt, es hat lange gedauert. Die letzte NASA-Mission zur Venus, Magellan, traf 1989 auf dem Planeten ein und schloss 1994 die wissenschaftlichen Operationen ab. Seitdem hat die NASA keine spezialisierte Venus-Mission ausgesandt, obwohl der Planet super heiß ist – buchstäblich und im übertragenen Sinne.

Warum schickt die NASA eine Mission zur Venus?

Das Verständnis der Venus hilft Wissenschaftlern, einen besseren Blick auf unseren eigenen Planeten zu bekommen. Venus und Erde haben möglicherweise ähnlich begonnen; Die beiden Planeten haben dieselbe Größe, Masse und Dichte. Aber heute weist die Venus Temperaturen auf, die bis zu 471 Grad Celsius erreichen, mit einer dicken, kohlendioxidreichen Atmosphäre, die Wärme genauso einfängt wie Treibhausgase auf der Erde. Es bietet auch eine unheimliche Vulkanlandschaft. Möglicherweise ist in der frühen Geschichte der Venus etwas passiert, das dazu geführt hat, dass sie so brutale und unwirtliche Bedingungen entwickelt hat und dass sie sich am Ende so drastisch von der Erde unterscheidet.

„Die Atmosphäre der Venus enthält die chemischen Hinweise zum Verständnis einer ganzen Reihe von Aspekten dieses Planeten, einschließlich seiner ursprünglichen Zusammensetzung und der Entwicklung seines Klimas im Laufe der Zeit“, sagte Paul Byrne, außerordentlicher Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Washington University in St. Louis, der nicht an der Zeitung beteiligt war, schrieb in einer E-Mail. „Insbesondere das DAVINCI-Team hofft herauszufinden, ob die Venus in ihrer Vergangenheit wirklich Ozeane aus flüssigem Wasser hatte, und wenn ja, wann und warum diese Ozeane verloren gingen.“

Wie wird DAVINCI die Atmosphäre der Venus messen?

Dazu wird DAVINCI rund 38 Millionen Meilen (61 Millionen Kilometer) zur Venus zurücklegen. Das Raumschiff wird zunächst zwei Vorbeiflüge am Planeten durchführen, der erste findet 6,5 Monate nach dem Start statt. Während dieser Vorbeiflüge analysiert das Raumschiff die Wolken der Venus und misst die Menge an ultravioletter Strahlung, die von der Tagseite des Planeten absorbiert wird, sowie die Menge an Wärme, die von der Nachtseite der Venus ausgestrahlt wird (Venus ist nicht gezeitenabhängig, aber sehr langsam). Rotationsgeschwindigkeit).

Ungefähr zwei Jahre nach dem Start wird die DAVINCI-Sonde, bekannt als Descent Sphere, durch die Atmosphäre der Venus hinabsteigen und die verschiedenen Gase auf ihrem Weg zur Oberfläche untersuchen. Die 3 Fuß lange (1 Meter lange) Sonde benötigt eine Stunde, um nach unten zu gelangen, wobei sie heißeren Temperaturen und höheren Drücken ausgesetzt ist, je weiter sie nach unten geht.

„Es stellt sich heraus, dass die Venusatmosphäre in einer Höhe von etwa 55 km relativ mild ist [35 miles], wird aber schnell heißer und viel dichter, wenn man sich der Oberfläche nähert“, sagte Byrne. „Ganz zu schweigen von den Schwefelsäurewolken, die sich zum Glück auflösen, sobald man auf eine Höhe von etwa 47 km gefallen ist [29 miles].“

Die Descent Sphere ist mit fünf Instrumenten ausgestattet, die dazu bestimmt sind, die Chemie und Umgebung der Venusatmosphäre zu messen und zu analysieren; man hofft, dass diese Werkzeuge ein besseres, tieferes Bild der vielschichtigen Atmosphäre zeichnen. Die Sonde wird ihre Wechselwirkungen mit der oberen Atmosphäre der Venus beginnen, wenn sie eine Höhe von 75 Meilen (120 Kilometer) erreicht, und sie wird ihren Hitzeschild auswerfen, wenn sie 42 Meilen (67 Kilometer) vom Boden entfernt ist. Sobald sie etwa 100.000 Fuß (30.500 Meter) über der Oberfläche unter die dicke Wolkenschicht der Venus taucht, wird die Sonde versuchen, Hunderte von Bildern aufzunehmen. Die Wolken der Venus hüllen den Planeten ein und bedecken seine Oberfläche, sodass diese Bilder einige beispiellose Ansichten bieten werden.

Abgesehen von der Abbildung des Planeten wird die Sonde Descent Sphere auch einen Teil seiner Atmosphäre einatmen. „Die DAVINCI-Sonde wird einen kleinen Einlass an der Außenseite des Druckbehälters haben (im Grunde eine große Metallkugel), durch den Proben der Atmosphäre in verschiedenen Höhen in das Raumfahrzeug gesaugt (oder wirklich als Außendruck hineingedrückt werden die Sonde beginnt dramatisch über den Innendruck anzusteigen)“, sagte Byrne.

Bei der Landung sollte sich die Sonde nicht schneller als etwa 40 km/h (25 Meilen pro Stunde) bewegen. Wenn sie den atmosphärischen Eintritt überlebt, wird die Sonde – hoffentlich – in den Alpha-Regio-Bergen landen, die ungefähr so ​​​​groß sind wie Texas, so die Forscher hinter dem neuen Papier. Unter idealen Bedingungen wird die Sonde nach der Landung 17 bis 18 Minuten lang in Betrieb sein, aber es ist nicht wirklich erforderlich, auf der Venus zu operieren, da alle wertvollen Daten bereits während ihres atmosphärischen Eintauchens gesammelt wurden.

Ist die Venus bewohnbar?

Obwohl die Venus heute kein idealer Ort für Leben ist, wollen Wissenschaftler untersuchen, ob der Planet jemals bewohnbar war oder nicht.

Im September 2020 behauptete eine Gruppe von Wissenschaftlern, dass Venus dies möglicherweise getan hat Lebenszeichen in seinen Wolken basierend auf einem Nachweis von Phosphin in der Atmosphäre der Venus. Phosphin gilt auf der Erde als Biosignaturgas. Die Ergebnisse stießen jedoch weitgehend auf Skepsis. Aber ob die Venus in ihrer Vergangenheit jemals bewohnbar war oder nicht, hängt davon ab, ob der Planet einst Ozeane aus flüssigem Wasser beherbergte oder ob er einfach eine dicke, dampfende Atmosphäre hatte.

„Die DAVINCI-Sonde wird versuchen, diese Frage zu beantworten, indem sie die Verhältnisse verschiedener Gase in der Atmosphäre misst“, sagte Byrne. „Diese Messungen wiederum werden Wissenschaftlern helfen zu verstehen, welche ihrer Klima- und inneren Evolutionsmodelle korrekt sind und was die wahrscheinliche Planetengeschichte der Venus ist – einschließlich der Frage, ob sie wirklich jemals bewohnbar war.“

Korrektur: Eine frühere Version dieser Geschichte enthielt eine Bildunterschrift, die implizierte, dass noch nie eine Sonde die Venus besucht hatte. Tatsächlich besuchten die Venera-Missionen der Sowjetunion den Planeten von den 1960er bis in die 1980er Jahre.