金星の地獄のような大気を突破するNASAのDAVINCI宇宙探査機

NASAのDAVINCIミッションは、金星の起源、進化、現在の状態を、雲の頂上近くから惑星の表面まで、これまでにない詳細で研究します。 ミッションの目標は、特に金星が地球のように濡れていて居住可能であったかどうかなど、隣接する惑星に関する長年の質問に答えるのを助けることです。 クレジット:NASAのゴダードスペースフライトセンター

昨年、NASAはディスカバリー計画の一環としてDAVINCIミッションを選択しました。 の起源、進化、現状を調査します[{” attribute=””>Venus in unparalleled detail from near the top of the clouds to the planet’s surface. Venus, the hottest planet in the solar system, has a thick, toxic atmosphere filled with carbon dioxide and an incredible pressure of pressure is 1,350 psi (93 bar) at the surface.

Named after visionary Renaissance artist and scientist Leonardo da Vinci, the DAVINCI mission Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging will be the first probe to enter the Venus atmosphere since

Now, in a recently published paper, NASA scientists and engineers give new details about the agency’s Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) mission, which will descend through the layered Venus atmosphere to the surface of the planet in mid-2031. DAVINCI is the first mission to study Venus using both spacecraft flybys and a descent probe.

DAVINCI, a flying analytical chemistry laboratory, will measure critical aspects of Venus’ massive atmosphere-climate system for the first time, many of which have been measurement goals for Venus since the early 1980s. It will also provide the first descent imaging of the mountainous highlands of Venus while mapping their rock composition and surface relief at scales not possible from orbit. The mission supports measurements of undiscovered gases present in small amounts and the deepest atmosphere, including the key ratio of hydrogen isotopes – components of water that help reveal the history of water, either as liquid water oceans or steam within the early atmosphere.

NASAは、ディスカバリー計画の一環としてDAVINCI +(高貴ガス、化学、イメージング+の深部大気金星調査)ミッションを選択しました。これは、1978年のNASAのパイオニア金星とUSSRのベガ以来の金星大気に入る最初の探査機になります。 1985年。先見の明のあるルネッサンスの芸術家であり科学者であるレオナルドダヴィンチにちなんで名付けられたDAVINCI+ミッションは、21世紀の技術を隣の世界にもたらします。 DAVINCI +は、地球の姉妹惑星が、海や大陸のある遠い、おそらくはもてなしの過去にある地球の双子の惑星のように見えたかどうかを明らかにするかもしれません。 クレジット:NASAのゴダードスペースフライトセンター

ミッションのキャリア、リレー、およびイメージング宇宙船(CRIS)には、金星のフライバイ中に惑星の雲を研究し、その高地エリアをマッピングする2つの搭載機器があり、新しい測定のメドレーを提供する5つの機器を備えた小さな降下プローブもドロップします。地獄のビーナス表面への降下中に非常に高い精度で。

「この化学、環境、降下のイメージングデータのアンサンブルは、層状の金星大気と、それがテキサスの2倍の大きさのアルファレジオの山の表面とどのように相互作用するかを示します」と主執筆者のジムガービンは述べています。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの惑星科学ジャーナルとDAVINCI主任研究員の論文の 「これらの測定により、大気の歴史的側面を評価し、花崗岩などの表面の特殊な岩石タイプを検出すると同時に、侵食やその他の形成過程について教えてくれる物語のような景観の特徴を探すことができます。」

金星表面近くのDAVINCIプローブ

DAVINCIは、金星の表面近くの高温高圧に耐えるために直径1メートルのプローブを送信し、雲の上から過去の大陸であった可能性のある地形の表面近くまで大気を探索します。 自由落下の最後の数キロメートル(ここに示すアーティストの印象)の間に、プローブは金星の最も深い大気の壮大な画像と化学測定を初めてキャプチャします。 クレジット:NASA / GSFC / CI Labs

DAVINCIは、3つの金星重力アシストを利用します。これは、惑星の重力を使用してCRIS飛行システムの速度や方向を変更することにより、燃料を節約します。 最初の2つの重力アシストは、金星フライバイが紫外線と近赤外光でリモートセンシングを実行するように、CRISを設定し、大気と表面に関する60ギガビットを超える新しいデータを取得します。 3番目の金星重力アシストは、宇宙船をセットアップして、進入、降下、科学、および接地のためのプローブを解放し、さらに地球への後続の送信を行います。

金星の最初のフライバイは打ち上げから6か月半で、「正午」の理想的な照明の下でアルファレジオの大気圏に入る位置にプローブを配置するのに2年かかります。金星のスケールは、328フィート(100メートル)から1メートルより細かいものまであります。 そのようなスケールは、着陸を必要とせずに金星の山で着陸船スタイルの地質学研究を可能にします。

DAVINCI深層大気プローブは、金星の高密度二酸化炭素大気を通って降下します

DAVINCI深層大気プローブは、金星の高密度二酸化炭素大気を通ってアルファレジオ山に向かって下降します。 クレジット:NASAのゴダードスペースフライトセンター

CRISシステムが金星から約2日離れると、プローブ飛行システムは、安全に内部に収納された直径3フィート(1メートル)のチタン製プローブとともに解放されます。 プローブは、地表から約75マイル(120 km)上空で金星の上層大気と相互作用し始めます。 科学探査機は、地表から約42マイル(67 km)の高さで熱シールドを投棄した後、科学観測を開始します。 熱シールドが投棄されると、プローブのインレットは大気ガスサンプルを取り込み、これまでに行われた種類の詳細な化学測定を行います。[{” attribute=””>Mars with the Curiosity rover. During its hour-long descent to the surface, the probe will also acquire hundreds of images as soon as it emerges under the clouds at around 100,000 feet (30,500 meters) above the local surface.

“The probe will touch-down in the Alpha Regio mountains but is not required to operate once it lands, as all of the required science data will be taken before reaching the surface.” said Stephanie Getty, deputy principal investigator from Goddard. “If we survive the touchdown at about 25 miles per hour (12 meters/second), we could have up to 17-18 minutes of operations on the surface under ideal conditions.”

DAVINCI is tentatively scheduled to launch June 2029 and enter the Venusian atmosphere in June 2031.

“No previous mission within the Venus atmosphere has measured the chemistry or environments at the detail that DAVINCI’s probe can do,” said Garvin. “Furthermore, no previous Venus mission has descended over the tesserae highlands of Venus, and none have conducted descent imaging of the Venus surface. DAVINCI will build on what Huygens probe did at Titan and improve on what previous in situ Venus missions have done, but with 21st century capabilities and sensors.”

Reference: “Revealing the Mysteries of Venus: The DAVINCI Mission” by James B. Garvin, Stephanie A. Getty, Giada N. Arney, Natasha M. Johnson, Erika Kohler, Kenneth O. Schwer, Michael Sekerak, Arlin Bartels, Richard S. Saylor, Vincent E. Elliott, 24 May 2022, The Planetary Science Journal.
DOI: 10.3847/PSJ/ac63c2

NASA Goddard is the principal investigator institution for DAVINCI and will perform project management for the mission, provide science instruments as well as project systems engineering to develop the probe flight system. Goddard also leads the project science support team with an external science team from across the US. Discovery Program class missions like DAVINCI complement NASA’s larger “flagship” planetary science explorations, with the goal of achieving outstanding results by launching more smaller missions using fewer resources and shorter development times. They are managed for NASA’s Planetary Science Division by the Planetary Missions Program Office at Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

Major partners for DAVINCI are Lockheed Martin, Denver, Colorado, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, Malin Space Science Systems, San Diego, California, NASA’s Langley Research Center, Hampton, Virginia, NASA’s Ames Research Center at Moffett Federal Airfield in California’s Silicon Valley, and KinetX, Inc., Tempe, Arizona, as well as the University of Michigan in Ann Arbor.

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