Venere è colloquialmente definita "Gemella della Terra", a causa delle somiglianze che ha con il nostro pianeta. Non sorprende, tuttavia, che molti scienziati non conoscano Venere. Tra il paesaggio caldo e infernale, l'atmosfera estremamente fitta e le nuvole di pioggia solforica, è praticamente impossibile esplorare l'atmosfera e la superficie del pianeta. Inoltre, la lenta rotazione di Venere rende ancora più difficile lo studio del suo "lato oscuro".
Tuttavia, queste sfide hanno generato una serie di concetti innovativi per l'esplorazione. Uno di questi proviene dal laboratorio Crashworthiness for Aerospace Structures and Hybrids (CRASH) dell'Università di Buffalo, in cui i ricercatori stanno progettando un concetto unico noto come Ray di ispirazione biologica per ambienti estremi ed esplorazioni zonali (BREEZE).
Il BREEZE è fondamentalmente un veicolo spaziale morphing che sbatte le ali, in modo simile a come uno stingray sbatte le pinne pettorali, al fine di mantenere il sollevamento nell'atmosfera di Venere. Il concetto è uno dei 12 concetti rivoluzionari selezionati dalla NASA come parte del suo programma NIAC (Innovative Advanced Concepts) - che finanzia progetti innovativi in fase di sviluppo iniziale.
Nello stesso modo in cui una pastinaca usa le sue grandi pinne per nuotare con facilità, il design del BREEZE farebbe un uso efficiente dei forti venti nell'atmosfera superiore di Venere. L'imbarcazione avrebbe circumnavigato il pianeta ogni 4-6 giorni e avrebbe fatto affidamento sui pannelli solari per ricaricare i suoi strumenti. Ciò accadrebbe ogni due o tre giorni mentre l'imbarcazione esplora il lato di Venere illuminato dal sole.
Il BREEZE avrebbe prelevato campioni atmosferici, monitorando i modelli meteorologici, monitorando l'attività vulcanica e raccogliendo altri dati sull'ambiente di Venere. Il suo design lo renderebbe particolarmente adatto per esplorare il misterioso lato oscuro di Venere. Come ha spiegato Javid Bayandor, professore associato di ingegneria meccanica e aerospaziale e ricercatore capo del progetto:
"Prendendo spunti dalla natura, in particolare i raggi del mare, stiamo cercando di massimizzare l'efficienza del volo. Il progetto consentirà un livello di controllo finora irraggiungibile per un veicolo spaziale di questo tipo che sarebbe soggetto a forti venti zonali e meridionali sul pianeta. "
Il lato oscuro di Venere rimane una sorta di mistero per gli scienziati a causa del modo in cui vive così lunghi periodi di oscurità. Questo perché il periodo di rotazione di Venere è più lungo del suo periodo orbitale - cioè ci vogliono poco più di 243 giorni per ruotare una volta sul suo asse e 225 giorni per completare una singola orbita del Sole. Di conseguenza, il tempo impiegato dal Sole per tornare nello stesso posto nel cielo (un giorno solare) arriva a 116,75 giorni terrestri.
La chiave è il design unico delle ali morphing di BREEZE, che utilizzerà un sistema di tensionamento interno per generare spinta, garantire controllo e stabilità e fornire ulteriore sollevamento e compressione meccanica. Tutto ciò consente il controllo dell'assetto, consentendo al BREEZE di navigare nell'atmosfera di Venere nello stesso modo in cui una pastinaca naviga attraverso l'acqua.
Ciò è particolarmente importante poiché è solo sopra le dense nuvole di Venere, a circa 50 km (mi) dalla superficie, che le temperature e la pressione dell'aria sono abbastanza stabili per sopravvivere a un mezzo da esplorazione. In effetti, alcuni scienziati hanno anche ipotizzato che è a queste altitudini che si potrebbe trovare la vita, molto probabilmente sotto forma di organismi estremofili che sono in grado di vivere in un ambiente caldo e acido (aka. Termoacidofilo).
Questa tecnologia potrebbe anche consentire missioni in ambienti sottomarini qui sulla Terra e altri corpi nel Sistema Solare con atmosfere dense. Ciò è particolarmente vero per Titano, la più grande luna di Saturno e l'unico altro corpo nel Sistema Solare che ha una densa atmosfera ricca di azoto (circa 1,45 volte più spessa della Terra). Anche qui, le agenzie spaziali sono alla ricerca di missioni a lungo termine per esplorare l'ambiente esotico.
È anche una delle tante idee ispirate che sono state proposte negli ultimi anni per esplorare l'atmosfera di Venere. Altri concetti come i droni volanti sviluppati dalla società con sede a Boulder Black Swift Technologies (in collaborazione con la NASA) e la Venus Aerial Mobil Platform (VAMP) che è attualmente oggetto di ricerche da Northrop Grumman.
I prossimi due decenni saranno un momento entusiasmante per l'esplorazione dello spazio. Che si tratti di alianti ispirati a una pastinaca nell'atmosfera di Venere, droni ispirati alle libellule nei cieli di Titano o robot ispirati ai serpenti sotto la superficie di Marte, ci sono diverse missioni proposte per esplorare ambienti esotici e misteriosi. Gran parte del merito di ciò andrà ai progettisti e agli ingegneri che stanno portando sul tavolo il loro pensiero fuori dagli schemi.
