Con tutte le missioni orbitali nei vari pianeti del nostro sistema solare, gli scienziati sono stati in grado di raccogliere una quantità incredibile di dati per aiutarci a comprendere i nostri mondi vicini. Ma immagina una missione che potrebbe volare più in basso delle altitudini orbitali - in realtà volare in l'atmosfera di un altro pianeta e più vicino alla superficie - e immagina quanto più dettagliati potrebbero essere i dati. Questo tipo di missione sarebbe particolarmente utile su Venere, dove il calore intenso e la pressione dell'aria schiacciante in superficie precludono sostanzialmente il successo di qualsiasi tipo di missione lander. Così, l'anno scorso, quando la NASA formò un team di definizione di scienza e tecnologia (STDT) per studiare il concetto di missione faro di Venere, ad aspettare dietro le quinte c'era il dottor Geoffrey Landis. Negli ultimi anni Landis e un gruppo di scienziati e ingegneri del Glenn Research Center della NASA hanno studiato il concetto di un aereo a energia solare a Venus. Landis afferma che un piccolo aereo alimentato a energia solare potrebbe volare continuamente nell'atmosfera di Venere e sarebbe un veicolo ideale per la raccolta di dati sull'atmosfera e sulla superficie del pianeta, con la capacità di manovrare quasi ovunque.
"Al momento c'è molto interesse per Venere", ha detto Landis. "Ultimamente abbiamo osservato Marte un po ', e per certi versi Marte è il gemello della Terra, ma per molti aspetti, Venere è il gemello della Terra. Quindi impariamo molto sulla Terra studiando Venere. ”
Un aereo a energia solare è da sempre un interesse per Landis. "Ho trascorso molto tempo nel college a costruire modellini di aeroplani, quindi l'idea di far volare un aereo su Venus mi è sembrata molto interessante", ha detto.
Dal 2000, Landis e il suo team hanno studiato questo concetto e Landis ha recentemente presentato le proprie scoperte allo STDT della NASA per Venere. "Ho cercato di suscitare l'entusiasmo per le cose che abbiamo fatto", ha detto. Il lavoro principale svolto finora dal gruppo si è concentrato sull'aereo stesso, verificando che il concetto effettivamente funzionerà.
"Abbiamo condotto uno studio di progettazione approfondito per determinare se ci sono showtopper", ha detto Landis. "Non pensiamo che ci siano. Pensiamo che sia un progetto molto fattibile. "
L'aereo dovrebbe ripiegarsi per adattarsi all'interno di un piccolo aeroshell per una missione scientifica di classe "Discovery". Dopo essere arrivato a Venere, l'imbarcazione si sarebbe dispiegata nell'aeroshell, si sarebbe aperta e avrebbe iniziato a planare attraverso l'atmosfera. Con le celle solari che coprono l'intera superficie, l'aereo volerebbe rigorosamente a energia solare, senza bisogno di carburante. Il team ha ideato un design pieghevole con un'apertura alare di 9 metri e una lunghezza di poco inferiore a 7 metri.
Sorprendentemente, la densità dell'atmosfera di Venere non dovrebbe essere un problema per una missione di aeroplano solare. "Alle altitudini che voleremo, sarebbe come volare ad altitudini moderate sulla Terra", ha detto Landis. “Venere è in realtà un pianeta molto facile su cui volare. È interessante notare che il problema su Venere è il vento. Si scopre che è un pianeta molto ventoso e vorremmo essere in grado di mantenere il nostro aereo solare volare sotto il sole, quindi dobbiamo volare più velocemente del vento in modo da poter rimanere alla luce del sole. Se riusciamo a farlo, possiamo praticamente volare per sempre. "
L'imbarcazione dovrebbe essere in grado di volare prolungato alla velocità del vento o al di sopra di essa, circa 95 m / sec a livello della nuvola, tra 65 e 75 km sopra la superficie. Per l'esplorazione ad altitudini più basse, l'aereo potrebbe scivolare giù per periodi di diverse ore e poi risalire ad altitudini più elevate, consentendo di sondare gli strati delle nuvole. Ma l'aereo dovrebbe essere alla luce del sole per la maggior parte del tempo. L'analisi del team di un volo che utilizza l'archiviazione della batteria mostra che non avrebbe funzionato per mantenere l'aereo in carica con la batteria durante il passaggio attraverso il lato notte del pianeta.
Per quanto riguarda la scienza che può essere sfruttata da un aereo a energia solare a Venere, il team di Landis ha principalmente immaginato una missione per studiare l'atmosfera di Venere. Tuttavia, hanno anche cercato di usarlo per una missione radar, e in particolare se si potessero usare due aeroplani, uno potrebbe essere un trasmettitore e l'altro un ricevitore per fare quello che viene chiamato "radar bistatico" in cui si varia l'angolo tra il trasmissione e il ricevitore per fornire ulteriori informazioni sul pianeta. Ma soprattutto, un aeroplano vola molto più vicino alla superficie di un veicolo spaziale in orbita, per raccogliere maggiori informazioni dettagliate sul pianeta.
L'attuale focus del team di Landis è stato decidere quale tipo di scienza potesse essere fatta e come potesse essere raggiunta al meglio. "Quello che abbiamo fatto ultimamente è solo studiare Venere e chiederci, cosa vogliamo fare", ha detto Landis. “L'aereo è la cosa giusta? Abbiamo anche osservato dirigibili. Puoi far volare uno zeppelin sul pianeta Venere, che ha sia vantaggi che svantaggi su un aereo, quindi ci stiamo chiedendo, a quale altitudine tra le nuvole vogliamo volare - sopra, sotto o tra le nuvole - e quale scienza possiamo fare? La parte molto difficile di Venere sta volando in basso. È molto facile volare in alto, ma più in basso potresti volare, migliore è la scienza che potresti realizzare. Ma volare in basso sarà complicato. "
È interessante notare che l'anno scorso gli studenti dell'Università di Boston hanno anche condotto uno studio di progettazione di un aereo solare a Venus e hanno esaminato il progetto che il team di Landis aveva ideato. Gli studenti della BU hanno anche concluso che la missione era abbastanza fattibile. “Hanno esaminato il design di base dell'aereo: puoi davvero volare su Venere? Abbiamo esaminato cose come, potresti ripiegarlo nell'aeroshell, e come sarebbe stato distribuito, ecc. ”, Ha detto Landis. "Abbiamo scoperto che questo secondo studio è un utile controllo della sanità mentale per noi, che un gruppo indipendente di persone ha esaminato le nostre idee e ha detto che no, non è fuori discussione."
Quindi, quando una missione di aeroplano a energia solare potrebbe essere pronta a sorvolare Venere? "Dipende da quanto sia difficile la missione che vuoi fare", ha detto Landis. "Se stai facendo una semplice missione per un aereo solare, abbiamo dimostrato che non ci sono ostacoli tecnologici nell'aereo stesso, quindi penso che sia qualcosa che potremmo fare a breve termine, entro il prossimo decennio. Ma più è difficile la missione che ti interessa, ad esempio se sei interessato a volare in basso o nelle regioni polari, in luoghi in cui è più difficile volare, dovremmo arretrare e pensare a quale tipo di veicolo corretto sarebbe."
Questo documento discute ulteriori informazioni sull'aereo a energia solare Venus
