З усіма орбітальними місіями на різних планетах нашої Сонячної системи вчені змогли отримати дивовижну кількість даних, щоб допомогти нам зрозуміти сусідні світи. Але уявіть собі місію, яка могла б літати нижче, ніж орбітальна висота - насправді літати в атмосферу іншої планети і ближче до поверхні - і уявіть, наскільки детальнішими можуть бути дані. Цей тип місії був би особливо корисним для Венери, де інтенсивне нагрівання та тиск повітря на поверхні в основному перешкоджає успіху будь-якого типу місії в посадці. Так, минулого року, коли NASA сформувала команду з питань науки та технологій визначення (STDT) для вивчення концепції флагманської місії на Венеру, його чекав крилами доктор Джеффрі Ландіс. Протягом останніх декількох років Ландіс та група вчених та інженерів з НАСА Науково-дослідний центр Глена вивчали концепцію літака з сонячним двигуном на Венері. Ландіс каже, що невеликий літальний апарат, що працює на сонячній енергії, може постійно літати в атмосфері Венери і був би ідеальним засобом для збору даних як про атмосферу, так і про поверхню планети, з можливістю маневрувати майже в будь-якому місці.
"На даний момент у Венери є великий інтерес", - сказав Ландіс. "Ми зовсім недавно дивимось на Марс, і десь Марс - близнюк Землі, але ще більше - Венера - близнюк Землі. Тож ми багато чого дізнаємось про Землю, вивчаючи Венеру ».
Літак з сонячним двигуном вже давно цікавить Landis. "Я багато часу проводив у модельних літаках коледжу, тому ідея польоту літака на Венеру мені звучала дуже цікаво", - сказав він.
З 2000 року Ландіс та його команда вивчають цю концепцію, а Ландіс нещодавно представив свої висновки в STDT NASA для Венери. "Я намагався підняти ентузіазм за те, що ми зробили", - сказав він. Основна робота, яку група проводила до цього часу, була зосереджена на самому літаку, переконавшись, що ця концепція насправді працює.
"Ми провели ретельне дизайнерське дослідження, щоб визначити, чи є якісь виставки," сказав Ландіс. "Ми не вважаємо, що вони є. Ми вважаємо, що це дуже втілений проект ».
Літак повинен був скластись, щоб поміститися всередині невеликого аерографа для наукової місії класу «Діскавері». Після прибуття на Венеру корабель розгорнуться з аерозолі, розгорнеться і почне пролітати по атмосфері. Якщо сонячні батареї охоплюють всю поверхню, літак літатиме строго на сонячну енергію, не потребуючи палива. Команда придумала складний дизайн, який має розмах крил 9 метрів і довжину трохи менше 7 метрів.
Дивно, але щільність атмосфери Венери не повинна бути проблемою для місії сонячного літака. "На висоті, на якій ми будемо літати, це було б як літати на помірній висоті на Землі", - сказав Ландіс. «Венера - це насправді дуже легка планета, на яку можна літати. Цікаво, що проблема на Венері - це вітер. Виявляється, це дуже вітряна планета, і ми хотіли б, щоб наш сонячний літак летів під сонцем, тому нам потрібно літати швидше, ніж вітер, щоб ми могли залишатися на сонячному світлі. Якщо ми можемо це зробити, ми можемо летіти назавжди ».
Судно повинно було бути здатним до тривалого польоту зі швидкістю вітру або вище, близько 95 м / сек на рівні хмари, від 65 до 75 км над поверхнею. Для розвідки на менших висотах літальний апарат міг скочуватися вниз протягом кількох годин, а потім підніматися на більш високу висоту, дозволяючи зондувати хмарні шари. Але літаку більшу частину часу доведеться перебувати під сонячним світлом. Аналіз команди польоту, який використовує акумуляторну батарею, показує, що це не буде спрацьовувати повітряне судно на батареї під час проходу по нічній стороні планети.
Що стосується науки, яку можна отримати з літака з сонячним двигуном на Венері, команда Ландіса перш за все передбачала місію з вивчення атмосфери Венери. Однак вони також розглядали можливість використання його для радіолокаційної місії, і, особливо, якщо два літаки можуть бути використані, один може бути передавачем, а другий приймачем, щоб робити те, що називається "бістатичний радар", коли ви змінюєте кут між передачі та приймача для надання додаткової інформації про планету. Але, головним чином, літак летить набагато ближче до поверхні, ніж орбітальний космічний корабель, щоб зібрати більш детальну інформацію про планету.
Нинішній фокус колективу Ландіса вирішує, яким типом науки можна займатися, і як це можна найкраще досягти. "Те, що ми робимо останнім часом, - це просто вивчити Венеру і запитати себе, що ми хочемо робити", - сказав Ландіс. "Чи є літак правильним? Ми також дивилися дирижаблі. Ви можете зробити зеппелін-муху на планеті Венера, яка має як переваги, так і недоліки над літаком, тому ми запитуємо себе, на якій висоті в хмарах ми хочемо літати - вгорі, внизу або в хмарах - і яку науку ми можемо зробити? Дуже важка частина Венери летить низько. Летати високо вгору, але чим нижче ти можеш літати, тим краще науку ти можеш досягти. Але летіти низько буде складно ».
Цікаво, що минулого року студенти з Бостонського університету також провели проект дизайну сонячного літака на Венері, і вони подивилися на дизайн, який придумала команда Ландіса. Студенти BU також зробили висновок, що місія була цілком здійсненною. “Вони переглянули основну конструкцію літака: чи можете ви насправді літати на Венеру? Ми дивилися на такі речі, чи можете ви скласти її в аерозольну оболонку, і як вона буде розгорнута і т.д. ", - сказав Ландіс. "Ми вважали, що це друге дослідження є дуже корисною для нас умовою здорової перевірки, що незалежна група людей розглядала наші ідеї і казала, що ні, це не йдеться".
Отже, коли місія літака з сонячним двигуном може бути готова пролетіти над Венерою? "Це залежить від того, наскільки важка місія ви хочете виконати", - сказав Ландіс. "Якщо ви виконуєте просту місію з сонячного літака, ми показали, що в самому літаку немає жодної технології зупинок, тому я думаю, що це ми могли б зробити найближчим часом до наступного десятиліття. Але чим складніше місія, яка вас цікавить, скажімо, якщо вам цікаво літати низько або в полярних регіонах, місцях, куди літати важче, нам доведеться відступати і думати про те, який правильний тип транспортного засобу було б."
У цьому документі обговорюється додаткова інформація про літак з сонячним двигуном на Венері
