金星の大気を探索するNASAの2029年のDAVINCIミッション

NASAのDAVINCI金星探査機のイラスト

NASAの金星へのDAVINCIミッションは、2029年に打ち上げられる予定です。 この今後の旅の詳細、 灼熱の熱い惑星の神秘的で潜在的に居住可能な過去に新たな光を当てることができる大胆な任務。

太陽から2番目の惑星に到着すると、プローブは金星の大気圏に突入し、惑星の表面に着陸する前に約1時間ガスを摂取します。 惑星科学ジャーナルに掲載されました。 ダ・ヴィンチ は飛行化学実験室として機能するように設計されており、内蔵の機器を使用して金星の大気、温度、気圧、風速を分析し、惑星の地獄を旅する写真を数枚撮ります。

希ガス、化学、およびイメージングの深層大気金星調査の略で、DAVINCIは 金星のために計画されている3つの今後のミッション、 私のような金星オタクを大いに喜ばせます。 そして正直なところ、久しぶりです。 NASAの金星への最後のミッションであるマゼランは1989年に惑星に到着し、1994年に科学活動を終了しました。それ以来、NASAは特別な金星ミッションを送信していませんが、惑星は文字通り、比喩的に非常に暑いです。

NASAが金星にミッションを送るのはなぜですか?

金星を理解することは、科学者が私たち自身の惑星のより良い見方を得るのを助けます。 金星と地球も同様に始まった可能性があります。 2つの惑星は同じサイズ、質量、密度を共有しています。 しかし今日、金星は華氏880度(摂氏471度)に達する温度を誇り、温室効果ガスが地球上で行うのと同じように熱を閉じ込める、二酸化炭素が豊富な厚い大気を誇っています。 また、不気味な火山の風景を誇っています。 中に何かが起こった可能性があります 金星がそのような残忍で手に負えない状態を発達させる原因となった金星の初期の歴史、 そしてそれが地球とは劇的に異なるものになるために。

「金星の大気は、その開始組成が何であったか、そしてその気候が時間とともにどのように進化したかを含む、その惑星の多くの側面を理解するための化学的手がかりを保持しています」論文に関与していなかったルイは、電子メールで書いた。 「特にDAVINCIチームは、金星が過去に実際に液体の水の海を持っていたかどうか、もしそうなら、いつ、そしてなぜそれらの海が失われたかを確認したいと考えています。」

DAVINCIは金星の大気をどのように測定しますか?

それを行うために、DAVINCIは金星まで約3800万マイル(6100万キロメートル)を移動します。 宇宙船は最初に惑星の2つのフライバイを実行します。最初のフライバイは打ち上げから6.5か月後に行われます。 これらのフライバイの間、宇宙船は金星の雲を分析し、惑星の昼側で吸収された紫外線の量と、金星の夜側から放出された熱の量を測定します(金星はきちんとロックされていませんが、非常に遅いです回転速度)。

打ち上げから約2年後、Descent Sphereとして知られるDAVINCIプローブは、金星の大気中を降下し、表面に到達するときにさまざまなガスをサンプリングします。 長さ3フィート(長さ1メートル)のプローブは、下がるのに1時間かかり、さらに下がるほど温度が高くなり、圧力が高くなります。

「金星の大気は約55kmで比較的固まっていることがわかりました。 [35 miles]、しかし、表面に近づくにつれて、すぐに熱くなり、はるかに密度が高くなり始めます」とバーンは言いました。 「硫酸雲は言うまでもありませんが、ありがたいことに、高度47kmに落ちると硫酸雲は消える傾向があります。 [29 miles]。」

Descent Sphereには、金星の大気の化学的性質と環境を測定および分析するために設計された5つの機器が装備されています。 これらのツールは、層状の雰囲気のより良い、より詳細な絵を描くことが期待されています。 プローブは、高度75マイル(120 km)に達すると金星の上層大気との相互作用を開始し、地面から42マイル(67 km)になると熱シールドを放出します。 金星の厚い雲の層の下、表面から約100,000フィート(30,500メートル)に潜るとすぐに、プローブは何百もの画像をキャプチャしようとします。 金星の雲は惑星を覆い、その表面を視界から覆っています。そのため、これらの画像は前例のない景色を提供するように設定されています。

惑星を画像化する以外に、DescentSphereプローブはその大気の一部を呼吸します。 「DAVINCIプローブには、圧力容器の外側に小さな入口があり(基本的には大きな金属球)、そこからさまざまな高度の大気のサンプルが宇宙船に引き込まれます(または、実際には、外側の圧力として押し込まれます)。プローブは内圧を超えて劇的に増加し始めます)」とバーンは言いました。

それが着陸するとき、プローブは時速約25マイル(40 km / hr)より速く動いてはいけません。 新しい論文の背後にある研究者によると、大気圏突入を生き延びた場合、プローブは、テキサスとほぼ同じ大きさのアルファレジオ山に着陸することを願っています。 理想的な条件下では、プローブは着陸した後17〜18分間動作しますが、金星での動作は実際には必要ありません。これは、大気圏の急降下中にすべての貴重なデータがすでに収集されているためです。

金星の大気圏を落下するDAVINCI降下球のイラスト

金星の大気圏を落下するDAVINCI降下球のイラスト
スクリーンショットNASA

金星は居住可能ですか?

今日の金星は人生にとって理想的とは言えない場所ですが、科学者たちは惑星がこれまで居住可能であったかどうかを調査したいと考えています。

2020年9月、科学者のグループは金星が持っているかもしれないと主張しました その雲の中の生命の兆候 b金星の大気中のホスフィンである可能性のあるものの検出に基づいています。 ホスフィンは、地球上の生命存在指標ガスと見なされています。 しかし、結果は主に懐疑的な見方をしていました。 しかし、金星が過去に居住可能であったかどうかは、惑星がかつて液体の水の海をホストしていたのか、それとも単に厚くて蒸し暑い雰囲気を持っていたのかによって異なります。

「DAVINCIプローブは、大気中のさまざまなガスの比率を測定することによって、この質問に答えようとします」とバーンは言いました。 「これらの測定値は、科学者が自分たちの気候と内部進化モデルのどれが正しいか、したがって金星の惑星の歴史が本当に住むことができたかどうかを含めて、それが何であるかを理解するのに役立ちます。」

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