I jämförelse med ett uppdrag till Venus är uppdrag till Mars eller månen en kakewalk. Detta är emellertid exakt vad en forsknings- och utvecklingsgrupp vid NASA John Glenn Research Center hoppas åstadkomma.
Venus har utforskats av ett antal olika uppdrag, men det finns mycket vetenskap ännu att göra på planeten.
”Att förstå atmosfären, klimatet, geologin och Venus historia kan kasta betydande ljus på vår förståelse av vår egen hemplanet. Ändå är Venus yta den mest fientliga driftsmiljön för någon av de fasta ytplaneterna i solsystemet, ”skrev Dr Geoffrey Landis från NASA John Glenn Research Center.
De extrema förhållandena på Venus gör traditionell rover-teknik omöjlig: värmen och trycket kombinerar förödelse på elektroniska komponenter, och atmosfären i Venus, mestadels sammansatt av koldioxid och svavelsyra, är mycket frätande på metalldelar. Och om detta inte räckte gör den tjocka atmosfären ljusförhållandena på ytan som en regnig dag på jorden, vilket begränsar solenergins potential.
För att lösa problemet med att sätta elektronik på ytan kommer teamet att dela uppdraget i två: en rover som kommer att ha begränsade elektroniska komponenter i trycksatt kammare kylt till under 300 ° C (570 ° F), och ett flygplan som kommer att flyga i mitten av atmosfären i planeten, där temperaturen är mer måttlig och trycket inte lika stort. Flygplanet kommer att innehålla de flesta av de mer känsliga elektriska komponenter som datorer, och kommer att hjälpa till att vidarebefordra all information tillbaka till jorden.
Den ryska Venera-landaren som varar längst på ytan av Venus opererade bara två timmar innan den krossades, men rover för detta uppdrag kommer att utformas för att pågå mer än 50 dagar.
Extrema förhållanden kräver extrem teknik; teamet analyserade möjligheten att använda ett antal olika energikällor, från sol till nukleär till mikrovågsstrålning. Solenergi kan bara inte tillhandahålla den energi som krävs för att köra rover och kyla ner allt, och strålenergi från mikrovågsugn från flygplanet - som skulle samla solenergi - är inte genomförbart på grund av hur ny tekniken är.
Detta lämnar kärnkraft, något som har använts i tidigare uppdrag som Galileo, Voyager, den nuvarande Cassini-sonden. För att driva rover med kärnenergi finns det dock en vridning: värmen som produceras av tegelstenar av Plutonium kommer att driva en Stirling-motor, en motor som använder tryckskillnaden mellan två kamrar för att producera mekanisk energi med mycket hög verkningsgrad. Denna mekaniska energi kan användas för att driva hjulen direkt eller överföras till elektrisk energi för elektriska och kylsystem, och tekniken anpassas för att fungera på Venus.
”Vi har arbetat med Stirling-teknik i många år. Projektet som rapporterades var ett projekt för att designa en Stirling specifikt för Venus - vilket på vissa sätt skapar en helt annan design; särskilt genom att värmeavstötningstemperaturen är extremt varm - men vi bygger från befintlig teknik, inte utvecklar den från grunden, ”skrev Dr. Landis
Flygplanet skulle studera de atmosfäriska förhållandena och Venus elektriska fält, medan roveren skulle placera seismiska stationer och studera ytförhållandena. En kamera är nästan bestämd på flygplanet, och även om det skulle vara svårt att sätta en kamera på rover är det inte helt ifrågasatt.
När kan du förvänta dig att se bilder på ytan, eller höra mer om svavelsyramolnen som omsluter planeten?
"Det är en uppdragskonceptstudie hittills, inte ett finansierat uppdrag, så det är faktiskt inte planerat att äga rum. Det finns emellertid mycket intresse för att flyga den inom tidsramen 2015–2020, ”sade Dr Landis.
Källa: Acta Astronautica
