Under de kommande decennierna hoppas NASA och andra rymdbyråer kunna montera några ambitiösa uppdrag till andra planeter i vårt solsystem. Förutom att studera Mars och det yttre solsystemet mer detaljerat, avser NASA att skicka ett uppdrag till Venus för att lära sig mer om planetens förflutna. Detta inkluderar att studera Venus övre atmosfär för att avgöra om planeten en gång hade flytande vatten (och kanske till och med liv) på sin yta.
För att ta itu med denna skrämmande utmaning samarbetade NASA nyligen med Black Swift Technologies - ett Boulder-baserat företag som specialiserat sig på obemannade flygsystem (UAS) - för att bygga en drönare som kunde överleva i Venus övre atmosfär. Detta kommer inte att vara någon enkel uppgift, men om deras design skulle visa sig vara lika med uppgiften, kommer NASA att tilldela företaget ett lukrativt kontrakt för en Venus-flygdrone.
Under de senaste åren har NASA tagit ett förnyat intresse för Venus, tack vare klimatmodeller som har indikerat att den (ungefär som Mars) kan ha haft flytande vatten på ytan på en gång. Detta skulle troligen ha bestått av ett grunt hav som täckte mycket av planetens yta för ungefär 2 miljarder år sedan, innan planeten fick en utrövad växthuseffekt som lämnade den den heta och helvete som den är i dag.
Dessutom indikerade en nyligen genomförd studie - som inkluderade forskare från NASA: s Ames Research Center och Jet Propulsion Laboratory - att det kan vara mikrobiellt liv i Venus molntoppar. Som sådan finns det en betydande motivation att skicka flygplattformar till Venus som skulle kunna studera Venus molntoppar och bestämma om det finns några spår av organiskt liv eller indikationer på planetens tidigare ytvatten där.
Som Jack Elston, grundaren av Black Swift Technologies, förklarade i en intervju med Daily Camera:
”De letar efter fordon att utforska strax ovanför molnskiktet. Trycket och temperaturen liknar vad du hittar på jorden, så det kan vara en bra miljö för att leta efter bevis på livet. Vindarna i Venus övre atmosfär är otroligt starka, vilket skapar designutmaning. ”
För att möta denna utmaning avser företaget att skapa en drönare som kommer att använda dessa starka vindar för att hålla hantverket högt och samtidigt minska mängden el det behöver. Hittills har NASA tilldelat ett första sexmånadersavtal till företaget för att utforma en drone och tillhandahållit specifikationer om vad det behöver. Detta kontrakt inkluderade ett bidrag på $ 125 000 från de federala regeringarnas forskningsprogram för små företag.
Detta program syftar till att uppmuntra "inhemska småföretag att delta i Federal Research / Research and Development (R / R & D) som har potential för kommersialisering." Företaget hoppas kunna använda några av dessa bidragspengar för att ta på sig mer personal och bygga en drone som NASA skulle vara säker på att skicka int Venus övre atmosfär, där förhållandena är särskilt utmanande.
Som Elston förklarade till Space Magazine via e-post, representerar dessa utmaningar en möjlighet till innovation:
”Vårt projekt centrerar kring ett unikt flygplan och metod för att skörda energi från Venus övre atmosfär som inte kräver ytterligare energikällor för framdrivning. Vår erfarenhet av att arbeta med obemannade flygplanssystem som interagerar med allvarliga konvektiva stormar på jorden kommer förhoppningsvis att ge ett värdefullt bidrag till det pågående diskussion för hur man bäst kan utforska denna turbulenta miljö. Dessutom kommer det arbete vi gör att hjälpa till att informera om bättre design av våra egna flygplan och borde leda till längre observationstider och mer robusta flygplan för att observera allt från vulkaniska plummer till orkaner. ”
I slutet av halvåret kommer Black Swift att presentera sitt koncept för NASA för godkännande. "Om de gillar vad vi har kommit fram till kommer de att finansiera ytterligare ett tvåårigt projekt för att bygga prototyper," sade Elston. "Det andra faset kontraktet förväntas vara värt $ 750.000."
Detta är inte första gången som Black Swift har samarbetat med NASA för att skapa obemannade flygbilar för att studera hårda miljöer. Förra året tilldelades företaget ett andra fasavtal till ett värde av $ 875 000 för att bygga en drönare som kunde övervaka temperaturen, gasnivåerna, vindarna och trycknivåerna i vulkanerna i Costa Rica. Efter en serie testflygningar förväntas dronen vara utplacerad till Hawaii, där den kommer att studera den geotermiska aktiviteten som förekommer där.
Om BlackSwift-konceptet för en Venus-drone gör snittet, kommer deras flygdrönare att gå med i andra uppdragskoncept som DAVINCI-rymdskeppet, Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy (VERITAS), Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP) , eller Rysslands Venera-D-uppdrag - som för närvarande är planerat att utforska Venus under slutet av 2020-talet.
Ett antal andra begrepp undersöks för att utforska Venus yta för att lära sig mer om dess geologiska historia. Dessa inkluderar en "Steampunk" (dvs. analog) rover som inte skulle lita på några elektroniska delar eller ett fordon som använder ett lagrat kemiskt energi- och kraftsystem (SCEPS) - alias. en Sterling-motor - för att utföra undersökning på plats.
Alla dessa uppdrag syftar till att nå Venus och modiga dess svåra förhållanden för att avgöra huruvida ”Jordens systerplanet” en gång var en mer beboelig planet och hur den utvecklades med tiden för att bli den heta och helvete plats den är idag.
