La sonda espacial DAVINCI de la NASA se sumerge en la atmósfera infernal de Venus

La misión DAVINCI de la NASA estudiará el origen, la evolución y el estado actual de Venus con un detalle sin precedentes desde cerca de la parte superior de las nubes hasta la superficie del planeta. El objetivo de la misión es ayudar a responder preguntas de larga data sobre nuestro planeta vecino, especialmente si Venus es tan húmedo y habitable como la Tierra. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

el año pasado, La NASA ha sido seleccionada los LA MISIÓN DE DAVINCI Como parte de su programa Discovery. Se investigará el origen, desarrollo y condición[{” 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 NASA’s Pioneer Venus in 1978 and USSR’s Vega in 1985. It is scheduled to launch in the late 2020s.

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.

La NASA ha elegido la misión DAVINCI+ (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging+) como parte de su programa de descubrimiento, y será la primera sonda en entrar en la atmósfera de Venus desde el astronauta de Venus de la NASA en 1978 y la URSS Vega en 1985. Nombre la misión de DAVINCI+ para el artista y erudito del Renacimiento, Leonardo da Vinci, para llevar las tecnologías del siglo XXI al otro mundo. DAVINCI+ puede revelar si el planeta hermano de la Tierra se parece mucho al gemelo de la Tierra en un pasado distante, posiblemente hospitalario con océanos y continentes. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

La nave espacial Carrier, Relay, and Imaging (CRIS) de la misión tiene dos instrumentos a bordo que estudiarán las nubes del planeta y trazarán un mapa de las regiones montañosas mientras sobrevuelan Venus, y también lanzará un pequeño módulo de aterrizaje de cinco instrumentos que proporcionará una variedad de nuevos mediciones con altísima precisión a medida que desciende a la superficie de Venus infernal.

“Este conjunto de datos químicos, ambientales y de linaje pintará una imagen de las capas de la atmósfera de Venus y cómo interactúan con la superficie en las montañas Alpha Reggio, que tienen el doble del tamaño de Texas”, dijo Jim Garvin, autor principal. Del artículo de investigación en el Journal of Planetary Science y el Investigador Principal DAVINCI del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Estas mediciones nos permitirán evaluar los aspectos históricos de la atmósfera, así como detectar tipos especiales de rocas en la superficie, como el granito, al mismo tiempo que buscamos características del paisaje que puedan informarnos sobre la erosión u otros procesos formativos”.

DAVINCI enviará una sonda con un diámetro de un metro para soportar las altas temperaturas y presiones cerca de la superficie de Venus para explorar la atmósfera desde arriba de las nubes hasta cerca de la superficie del terreno que pudo haber sido un antiguo continente. Durante sus últimos kilómetros de caída libre (aquí se muestra la impresión del artista), la sonda capturará imágenes asombrosas y mediciones químicas de la atmósfera más profunda de Venus por primera vez. Crédito: Laboratorios NASA/GSFC/CI

DAVINCI utilizará tres tipos de ayudas gravitatorias de Venus, que proporcionan combustible utilizando la gravedad del planeta para cambiar la velocidad y/o la dirección del sistema de vuelo CRIS. Los primeros dos asistentes gravitacionales ayudarán a preparar CRIS para un sobrevuelo de Venus para realizar sensores remotos en el ultravioleta y el infrarrojo cercano, obteniendo más de 60 gigabytes de nuevos datos sobre la atmósfera y la superficie. La tercera asistencia de gravedad de Venus creará la nave espacial para lanzar la sonda para la entrada, el descenso, la bandera y el aterrizaje, así como las transmisiones de seguimiento de regreso a la Tierra.

El primer sobrevuelo de Venus será seis meses y medio después del lanzamiento, y llevará dos años colocar la sonda en posición para volver a entrar en la atmósfera sobre Alpha Regio bajo una iluminación perfecta al “mediodía”, con el objetivo de medir la paisaje de Venus a escalas desde 328 pies (100 metros) hasta más fino que un metro. Estos medidores permiten realizar estudios geológicos de estilo módulo de aterrizaje en las montañas de Venus sin la necesidad de un aterrizaje.

La sonda de atmósfera profunda DAVINCI desciende a través de la densa atmósfera de dióxido de carbono de Venus hacia las montañas Alpha Regio. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Una vez que CRIS esté a unos dos días de distancia de Venus, el sistema de vuelo de la sonda se lanzará junto con la sonda de titanio de tres pies (un metro) encerrada de manera segura en su interior. La sonda comenzará a interactuar con la atmósfera superior de Venus a 120 kilómetros (75 millas) sobre la superficie. La sonda científica comenzará las observaciones científicas después de que se elimine el escudo térmico a unas 42 millas (67 kilómetros) sobre la superficie. Con el escudo térmico quitado, las entradas de la sonda tragarían muestras de gas atmosférico para mediciones químicas detalladas del tipo que se hizo en[{” 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 21^st 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 2023, 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.