HAVOC Mission: Hvorfor NASA ønsker at sende mennesker til Venus

Populære science fiction fra begyndelsen af ​​det 20. århundrede skildrede Venus som en slags vidunderland af behageligt varme temperaturer, skove, sumpere og endda dinosaurer. I 1950 anmodede Hayden Planetarium på American Natural History Museum forbehold for den første plads turisme mission, godt før den moderne æra af Blue Origins, SpaceX og Virgin Galactic. Alt du måtte gøre var at levere din adresse og kryds i feltet for dit foretrukne rejsemål, som inkluderede Venus.

I dag er Venus usandsynligt, at det er en drømme destination for håbende rumturister. Som afsløret af mange missioner i de sidste par årtier, snarere end at være et paradis, er planeten en hel verden af ​​infernalske temperaturer, en ætsende giftig atmosfære og knusningstryk på overfladen. På trods af dette arbejder NASA i øjeblikket på en konceptuel bemandet mission til Venus, der hedder High Altitude Venus Operational Concept - (HAVOC).

Men hvordan er en sådan mission endog mulig? Temperaturer på planets overflade (ca. 460 grader C) er faktisk varmere end kviksølv, selv om Venus er omtrent dobbelt så langt væk fra solen. Dette er højere end smeltepunktet for mange metaller, herunder vismut og bly, som endda kan falde som "sne" på de højere bjergtoppe. Overfladen er et ufrugtbart klippeformet landskab bestående af store sletter af basaltisk sten med vulkanske træk og flere kontinentale bjergområder.

Det er også geologisk ung, der har undergået katastrofale resurfacing events. Sådanne ekstreme hændelser er forårsaget af opbygning af varme under overfladen, hvilket i sidste ende får det til at smelte, frigive varme og re-størkne. Bestemt en skræmmende udsigt til enhver besøgende.

Hovering i atmosfæren

Heldigvis er ideen bag NASAs nye mission ikke at lande mennesker på den ugjestmilde overflade, men at bruge den tætte atmosfære som base for udforskning. Ingen egentlig dato for en HAVOC-type mission er blevet offentliggjort endnu. Denne mission er en langsigtet plan og vil stole på små testmissioner, der skal lykkes først. En sådan mission er faktisk muligt, lige nu, med den nuværende teknologi. Planen er at bruge luftskibe, der kan holde sig højt i den øvre atmosfære i længere tid.

Som overraskende, som det kan synes, er Venus 'øvre atmosfære den mest jordlignende placering i solsystemet.Mellem højder på 50 km og 60 km kan trykket og temperaturen sammenlignes med områder af jordens lavere atmosfære. Det atmosfæriske tryk i den venusiske atmosfære på 55 km er omkring halvdelen af ​​trykket på havniveau på Jorden. Faktisk ville du være fint uden en trykdragt, da det svarer til det lufttryk, du vil støde på på toppen af ​​Mount Kilimanjaro. Du skal heller ikke isolere dig selv, da temperaturen her ligger mellem 20 grader C og 30 grader C.

Atmosfæren over denne højde er også tæt nok til at beskytte astronauter mod ioniserende stråling fra rummet. Nærheden af ​​solen giver en endnu større overflod af tilgængelig solstråling end på Jorden, som kan bruges til at generere strøm (ca. 1,4 gange større).

Det konceptuelle luftskib ville flyde rundt om planeten, blæses af vinden. Det kunne med fordel være fyldt med en åndbar gasblanding, såsom ilt og nitrogen, hvilket giver opdrift. Dette er muligt, fordi åndbar luft er mindre tæt end den venusiske atmosfære og som følge heraf ville være en løftegas.

Den venusiske atmosfære består af 97 procent kuldioxid, ca. 3 procent nitrogen og spor af andre gasser. Det indeholder berømt sprinkling af svovlsyre, der danner tætte skyer og er en stor bidragyder til dens synlige lysstyrke, når den ses fra Jorden. Faktisk afspejler planeten omkring 75 procent af det lys, der falder på det fra solen. Dette stærkt reflekterende skylag er mellem 45 km og 65 km, med en svovl af svovlsyre dråber under ned til ca. 30 km. Som sådan ville et luftskibsdesign være modstandsdygtigt over for denne syrees ætsende virkning.

Heldigvis har vi allerede den teknologi, der kræves for at overvinde surhedsgraden. Flere kommercielt tilgængelige materialer, herunder Teflon og et antal plastmaterialer, har en høj sur modstand og kan anvendes til luftskibets ydre hylster. I betragtning af alle disse faktorer, tænkeligt, kan du gå en tur på en platform uden for luftskibet, der kun bærer din luftforsyning og iført en kemikaliefarepakke.

Livet på Venus?

Overfladen af ​​Venus er blevet kortlagt fra bane af radar på US Magellan mission. Men kun nogle få steder på overfladen er nogensinde blevet besøgt af serien af ​​Venera-missioner fra sovjetprober i slutningen af ​​1970'erne. Disse prober returnerede de første - og hidtil kun - billeder af den venusiske overflade. Visse overfladebetingelser virker helt uhæmmelige for enhver form for liv.

Den øvre atmosfære er dog en anden historie. Visse typer ekstremofile organismer eksisterer allerede på Jorden, som kunne modstå forholdene i atmosfæren i den højde, hvorpå HAVOC ville flyve. Arter som Acidianus infernus kan findes i stærkt sure vulkanske søer i Island og Italien. Luftbårne mikrober har også vist sig at eksistere i Jordens skyer. Intet af dette viser, at livet eksisterer i den venusiske atmosfære, men det er en mulighed for at det kan undersøges af en mission som HAVOC.

Atmosfærens aktuelle klimaforhold og sammensætning er resultatet af en løbende drivhuseffekt (en ekstrem drivhuseffekt, der ikke kan vendes), som forvandlede planeten fra en gæstfri jordlignende "tvilling" verden i sin tidlige historie. Selvom vi ikke forventer, at Jorden i øjeblikket skal gennemgå et lignende ekstremt scenario, viser det sig, at der kan ske dramatiske ændringer i et planetarisk klima, når visse fysiske forhold opstår.

Ved at teste vores nuværende klimamodeller ved hjælp af ekstremerne, der ses på Venus, kan vi mere præcist afgøre, hvordan forskellige klimaforebyggende virkninger kan føre til dramatiske ændringer. Venus giver os derfor et middel til at teste ekstremerne af vores nuværende klimamodellering med alle de iboende konsekvenser for vores egen planet økologiske sundhed.

Vi ved stadig relativt lidt om Venus på trods af at det er vores nærmeste planetariske nabo. I sidste ende lærer vi, hvordan to meget ens planeter kan have sådanne forskellige fortid, hjælpe os med at forstå udviklingen af ​​solsystemet og måske endda med andre stjernesystemer.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Gareth Dorrian og Ian Whittaker. Læs den oprindelige artikel her.