يستعد علماء ناسا لرسم الصورة الأكثر تفصيلاً حتى الآن عن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة عندما تُسقط المهمة المسماة بشكل مناسب DAVINCI – أو استكشاف كوكب الزهرة العميق للغازات النبيلة والكيمياء والتصوير – مسبارًا على سطح الكوكب.
عندما يأخذ مجال الهبوط البالغ عرضه 3 أقدام (0.9 متر) لمهمة DAVINCI رحلة بالمظلة في اتجاه واحد إلى كوكب الزهرة‘في أوائل 2030s ، سوف يحمل أداة VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation) إلى جانب خمسة أدوات أخرى. ستقوم VASI بجمع البيانات المتعلقة بدرجة الحرارة والضغط والرياح في جو كوكب الزهرة لأنه ينحدر من الجحيم ويدخل الغلاف الجوي السفلي الساحق للكوكب.
قال رالف لورينز ، الباحث العلمي في جهاز VASI وعالم الكواكب في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية (APL) في ماريلاند: “هناك بالفعل بعض الألغاز الكبيرة حول الغلاف الجوي العميق لكوكب الزهرة”. بيان. “ليس لدينا كل قطع هذا اللغز وسوف تعطينا DAVINCI هذه القطع عن طريق قياس التركيب في نفس وقت الضغط ودرجة الحرارة عندما نقترب من السطح.”
متعلق ب: يلتقط المسبار الشمسي باركر التابع لناسا صورة فينوس مذهلة أثناء التحليق القريب
يخفي الغلاف الجوي الكثيف لكوكب الزهرة العديد من الألغاز ، بما في ذلك كيفية تكوينه ، وكذلك كيفية تفاعل العديد من البراكين معه على مر العصور. أحد الأهداف الرئيسية للعلماء في دفع مسبار عبر الغلاف الجوي للكوكب الثاني من الشمس هو تحديد ما إذا كان هذا العالم لا يزال نشطًا بركانيًا. يمكن للمسبار أن يشم هذا من خلال قياسات درجات حرارة الغلاف الجوي والرياح والتركيب.
قد يمنح حل هذه الألغاز العلماء فكرة عما يمكن أن يعنيه استمرار النشاط البركاني للغلاف الجوي لكوكبنا.
قال لورنز: “إن قابلية كوكبنا للسكن على المدى الطويل ، كما نفهمها ، تعتمد على اقتران الداخل والغلاف الجوي”. “إن وفرة ثاني أكسيد الكربون على المدى الطويل في غلافنا الجوي ، والتي نعتمد عليها حقًا للحفاظ على سطح الأرض دافئًا بما يكفي لتكون صالحة للسكن على مدار الزمن الجيولوجي ، تعتمد على البراكين.”
رحلة في اتجاه واحد إلى كوكب الزهرة
كان أحد التحديات الرئيسية المرتبطة بالتحقيق في كوكب الزهرة هو الظروف القاسية للكوكب ، والتي تتميز بضغوط سطحية تصل إلى 90 مرة أكبر من تلك الموجودة في كوكب الزهرة. أرض ودرجة حرارة السطح حوالي 900 درجة فهرنهايت (460 درجة مئوية).
بالإضافة إلى ذلك ، قبل أن يصل أي مسبار إلى سطح الكوكب من المدار ، يجب أن يمر أولاً عبر سحب حمض الكبريتيك في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة. (تصادف أن هذه السحب تجعل من الصعب رصد كوكب الزهرة من الأرض ؛ فهي عاكسة ولامعة ، تحجب رؤيتنا لسطح الكوكب).
تعني هذه التهديدات أن أنظمة ومستشعرات مجال هبوط DAVINCI ستُحاط بهيكل شديد التحمل يشبه الغواصة. ولكن بينما تم تصميم الكرة لتحمل الضغوط الجوية الشديدة ومعزولة لحماية المستشعرات من الحرارة الشديدة بالقرب من سطح كوكب الزهرة ، يجب أن تتعرض مستشعرات VASI إلى حد ما للظروف القاسية من أجل القيام بعملها.
قال لورنز: “كوكب الزهرة صعب. الظروف ، خاصة في الغلاف الجوي المنخفض ، تجعل من الصعب للغاية هندسة الأجهزة والأنظمة لدعم الأجهزة”. “كل ما يجب حمايته من البيئة أو بناؤه بطريقة ما ليتحملها”.
عندما تسقط الكرة عبر الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، ستقيس VASI درجة الحرارة باستخدام مستشعر داخل أنبوب معدني رفيع يشبه القش. عندما يقوم الغلاف الجوي بتسخين الأنبوب ، يقوم المستشعر بقياس وتسجيل التمدد وبالتالي درجة الحرارة دون التعرض المباشر للبيئة المسببة للتآكل.
سوف يقوم VASI بجمع قراءات الضغط الجوي باستخدام غشاء سيليكون مغطى بداخله. يتعرض أحد جانبي الغشاء للفراغ بينما يواجه الجانب الآخر غلاف كوكب الزهرة. يدفع الغلاف الجوي الغشاء ويمدده ، ومدى هذا التمدد يكشف عن قوة الضغط الجوي.
ستقيس الأداة رياح كوكب الزهرة بمجموعة من مقاييس التسارع التي تختبر التغيرات في السرعة والاتجاه والجيروسكوبات التي تقيس الاتجاه. ستقوم البعثة أيضًا بتتبع التغيرات في سرعة الرياح واتجاهها من خلال مراقبة التحولات في تردد وطول موجات الراديو.
تم تسمية DAVINCI على اسم عالم عصر النهضة الإيطالي ليوناردو دافنشي ، ومن المقرر إطلاقه حاليًا في عام 2029. إذا ظل في الموعد المحدد ، فسوف يغرق مجال الهبوط في الغلاف الجوي السميك لكوكب الزهرة في عام 2031.
سيستغرق الانخفاض حوالي ساعة. من غير المتوقع أن ينجو المسبار من السقوط ، ولكن إذا حدث ذلك ، فسيكون علماء ناسا على استعداد للحصول على حوالي 17 دقيقة من العلوم الإضافية على السطح باستخدام الجهاز المنكوب.
تابعنا على تويتر تضمين التغريدة أو على فيسبوك.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
