NASA připravuje flotilu k výzkumu Venuše

NASA připraví dva atmosférické balóny, které se budou vznášet v oblacích kyseliny sírové jako součást budoucí flotily kosmických sond, jenž budou vyslány k Venuši. Projekt v ceně několika miliard dolarů – jehož realizace je předpokládána v příštích patnácti letech – může pomoci odhalit více informací o skleníkovém efektu na Venuši.

Sonda se může stát příští vlajkovou lodí vyslanou k planetám, která by měla následovat po připravované misi k Jupiteru a jeho měsícům (jejíž start se předpokládá kolem roku 2020).

Cena nového projektu k Venuši bude přibližně 3 až 4 miliardy dolarů. Se startem se počítá někdy mezi roky 2020 až 2025. NASA již v roce 2008 vyzvala skupiny vědců a inženýrů k formulování úkolů pro připravovaný projekt.

Studie vědeckých týmů, které budou publikovány v dubnu, navrhují v hlavních rysech studium planety se souvislou oblačností, která má mnohem více společného se Zemí, než jakékoliv jiné těleso, pokud se týká vzdálenosti od Slunce, rozměrů a hmotnosti, ale vyvinula se do nehostinného světa, kde povrchová teplota přesahuje +450 °C a kde se z oblohy snáší déšť kyseliny sírové.

Navrhovaný koncept projektu předpokládá jednu sondu na oběžné dráze kolem planety (orbiter), dva balóny a dvě přistávací laboratoře s krátkou životností (vzhledem k drsným podmínkám na povrchu Venuše). Vypuštění by měly zajistit dvě nosné rakety typu Atlas V.

„Naše znalosti podmínek na Venuši jsou na tak nízké úrovni, že velmi potřebujeme takovéto sondy,“ říká planetolog Mark Bullock (Southwest Research Institute, Boulder, Colorado), jeden z vedoucích představitelů týmu.

Znamení vody

Společně mohou jednotlivé kosmické sondy pomoci odhalit, co se stalo s oceány vody na Venuši. Odborníci se domnívají, že v počátcích existence planety se voda na jejím povrchu vyskytovala přinejmenším v takovém množství, že byla schopna pokrýt celý povrch planety ve vrstvě o tloušťce zhruba 100 m. Avšak skleníkové klima na Venuši nakonec vysušilo většinu přítomné vody, nakonec pomalu ustal i pohyb litosférických desek.

Přistávací moduly (landery), které by měly vydržet po přistání na povrchu Venuše vzhledem ke zdejším podmínkám fungovat maximálně několik hodin, mohou poskytnout důkazy o přítomnosti minerálů, které vznikly za přítomnosti vody. Protože takovéto hydratované minerály mají omezenou životnost, jejich výskyt může pomoci určit, jak dlouho vodní oceány na povrchu Venuše existovaly. To může vrhnout nové světlo na otázku, zda mohl na planetě vzniknout život.

Balóny s dlouhou životností

Součástí projektu budou dva balóny, které ponesou gondoly, napěchované vědeckými přístroji k průzkumu atmosféry ve výšce 55 km nad povrchem.

Zatím jediné balóny, které studovaly Venuši, vyslal do zamlžené atmosféry Venuše v roce 1985 bývalý Sovětský svaz. Každý ze dvou balónů fungoval pouze několik dnů. Avšak balóny, které připravuje NASA, by měly mít životnost minimálně jeden měsíc, což je doba, za kterou 7krát obletí kolem Venuše.

Plánovaná mise může rovněž pomoci odhalit něco o původu současné husté atmosféry z oxidu uhličitého (CO₂), která působí na povrch planety tlakem 90krát vyšším než pozemská atmosféra.

Obří impakt

Není jasné, zda planeta kdysi ztratila atmosféru v důsledku kataklyzmického impaktu, tj. podobné události jaká postihla Zemi, v jejímž důsledku vznikl Měsíc, a zda byla později doplněna vulkanickou činností či zda si udržela svoji původní atmosféru.

Balóny a přistávací moduly toto mohou zjistit studiem izotopů xenonu – inertního plynu – který je relativně těžký, a proto by měl zůstat součástí atmosféry. Kromě případu, že by došlo k obřímu impaktu. Pokud lehčí izotopy plynů budou zastoupeny ve větším množství, bude to naznačovat, že si planeta udržela alespoň část své původní atmosféry.

Balóny poslouží také jako zkušební objekty, které umožní sledovat superrotaci atmosféry, jejíž příčině jsme stále ještě neporozuměli. Větry vanou v atmosféře Venuše 60krát rychleji, než činí rychlost rotace samotné planety.

Aktivní vulkanismus

Sonda na oběžné dráze kolem planety může odhalit, zda na planetě probíhá geologická aktivita, a to objevením vyboulenin na povrchu, což mohou být signály pokračující vulkanické aktivity.

Náznaky této aktivity byly zjištěny na základě zvýšené koncentrace kyseliny sírové v atmosféře, avšak nikdy nebyla sopečná činnost pozorována přímo. Venuše se honosí přítomností mnohem většího počtu vulkánů než ostatní planety Sluneční soustavy, neboť téměř 90 % jejího povrchu je pokryto utuhlými čedičovými lávovými proudy. Objev pokračující vulkanické aktivity v určitých oblastech by pomohl vysvětlit extrémní klima Venuše.

Ačkoliv realizace takovéto mise je vzdálena přinejmenším na desetiletí, přípravné práce musí být zahájeny již nyní. „Protože se jedná o velmi náročnou misi, doporučili jsme NASA zahájit investování finančních prostředků do požadovaných technologií již nyní,“ říká Mark Bullock.

Zkoušky balónů

V Jet Propulsion Laboratory, NASA, byl již prováděn výzkum v naději na případné získání finančních prostředků na vypuštění malých balónů v rámci samostatné mise, nazvané VALOR.

Balóny jsou vyrobeny z polymeru o vysoké pevnosti a pokryty vrstvičkou hliníku, která bude odrážet většinu slunečního záření, které by mohlo být příčinou přehřátí balónu a jeho exploze. Vrstva teflonu bude chránit balón před působením kyseliny sírové, obsažené v atmosféře planety.

Na konec tohoto roku je plánováno první nafouknutí balónu v zemské atmosféře. Pomocí vrtulníku bude vynesen složený prototyp balónu do výšky 2 až 3 km, kde bude uvolněn a nafouknut heliem, zatímco bude klesat zavěšený na padáku.

Zdroj: http://www.newscientist.com/article/dn16797-nasa-may-send-fleet-of-spacecraft-to-venus.html

autor: František Martinek