Vissza a Vénuszra: milyen megoldásokkal közelíthető meg a pokoli bolygó?

8574

fSue Smrekar mindenképpen vissza szeretne menni a Vénuszra. A kaliforniai NASA JPL laboratóriumában levő irodájában a planetológus 30 éves képet mutat a Vénusz felszínéről, amelyet még a Magellán űrszonda készített, emlékeztetőként, hogy mennyi idő telt el az amerikai küldetés bolygó körüli keringése óta. A felvételen pokoli táj látszik: fiatal felszín, több vulkánnal, mint bármely másik naprendszerbeli testen, gigantikus szakadékok, tornyosuló hegyvidékek és olyan forró hőmérséklet, amelyben az ólom is megolvad.

A NASA Magellán űrszonda és a Pioneer Venus Orbiter keringőegységének adataiból készített, kompozit felvétel a Vénuszról. (NASA/JPL-Caltech)

Habár mára az üvegházhatású gázok extrém módon felfűtötték, a Vénusz klímája egykoron a Földéhez volt hasonló, egy sekély óceánnak megfelelő mennyiségű vízzel. Akár még szubdukciós zónái is lehetnek, mint a Földünknek, olyan területek, ahol a bolygó kérge visszasüllyed a maghoz közelebbi kőzetrétegekhez. Smrekar elmondása szerint úgy véljük, hogy a Vénusz és a Föld ugyanolyan összetétellel, ugyanolyan vízzel és szén-dioxiddal indult annak idején. Ezt követően azonban két teljesen eltérő fejlődési útvonalon haladtak tovább. Vajon miért? Melyek azok a kulcsfontosságú erők, amelyek a különbségekért felelnek?

Smrekar a Vénuszt kutató csoporttal, a Venus Exploration Analysis Group (VEXAG) tagjaival dolgozik együtt azon, vajon hogyan térhetnénk vissza a bolygóra, amelyet a Magellan évtizedekkel ezelőtt feltérképezett. Bár a megközelítési módjaik eltérnek, abban a csapat egyetért, hogy a Vénusz létfontosságú információkkal szolgálhat a saját bolygónkról: mi történt az ikertestvérünk túlhevített légkörével, és mit jelent ez a földi életre nézve?

Keringőegységek

A Vénusz nem a legközelebbi bolygó a Naphoz, mégis a legmelegebb a Naprendszerben. Az extrém forróság (480 °C), a maró kénes felhők és a Földénél kilencvenszer sűrűbb, összeroppantó légkör mellett bármilyen űreszközzel leszállni hihetetlen kihívást jelent. A 9 szovjet szonda közül, amely megkísérelte a mutatványt, egyik sem bírta tovább 127 percnél.

A Magellán radarképei alapján készített, színezett, animált vénuszgömb. Nagyobb méretben a képre, vagy erre a linkre kattintva tekinthető meg. (NASA/JPL)

Egy keringőegység radar és közeli infravörös spektroszkópia segítségével a relatíve biztonságos űrből leshetne be a felhők alá, mérhetné a felszín időbeli változásait és állapíthatná meg, hogy vajon mozog-e a vénuszi talaj. Kereshetne múltbéli vízre utaló nyomokat, vulkanikus aktivitás vagy más bolygóformáló erők indikátorait. Smrekar szerint, aki jelenleg a VERITAS nevet viselő keringőegység pályázatán dolgozik, a Vénusznak nincsen a Földhöz hasonló lemeztektonikája. A szubdukcióra viszont lát lehetőséget – ez akkor következik be, ha két lemez összeér és az egyik a másik alá csúszik. Több adat viszont mindenképpen segítene.

A Vénusz felszínének összetételéről egyelőre nagyon keveset tudunk. Smrekar csoportja úgy véli, hogy korábbi szubdukciót követően a Földön levőkhöz hasonló kontinensek alakulhattak ki. Nincs azonban elegendő információjuk ahhoz, hogy ezt ki is merjék jelenteni. A keringőegység válaszai nem csupán elmélyítenék a tudásunkat arról, miért ennyire különböző mára a Vénusz és a Föld, de le tudnánk szűkíteni a körülményeket is, amelyekben földszerű bolygók kialakulhatnak. Így egyszerűbb lenne a későbbiekben a mienkhez hasonló bolygókat találni más csillagrendszerekben is.

A Pioneer Venus Orbiter keringőegység radarmérései alapján készített vénusztérkép. (NASA/Ames/U.S. Geological Survey/Massachusetts Institute of Technology)

Hőlégballonok

Nem csupán keringőegységekkel vizsgálhatjuk a Vénuszt felülről. Attila Komjathy és Siddhart Krishnamoorthy JPL-mérnökök hőlégballonok egész flottáját képzelik a Vénusz légkörébe, melyek az orkánerejű szélben közlekedhetnének az atmoszféra földi hőmérsékletekhez hasonló felső rétegében. Krishnamoorthy elmondása szerint jelenleg még nincs készülő ballonos misszió a Vénuszra, de ez kiváló módszer lenne a felfedezéshez, mivel a légkör nagyon vastag, a felszín pedig kegyetlen. Egy hőlégballon egyfajta arany középutat jelenthetne, ahol elég közel vagyunk a fontos dolgokhoz, de mégis sokkal kellemesebb környezetben, ahol az eszközök érzékelői elegendő ideig működőképesek tudnak maradni.

JPL-mérnökök egy csoportja nagy méretű hőlégballont tesztel a földrengések légkörből való kimérésére. A csapat a Vénusz atmoszférájának elviselhetőbb hőmérsékletű, felsőbb rétegeiből mérne “vénuszrengéseket” hőlégballonok egész flottájával. (NASA/JPL-Caltech)

A csapat olyan érzékeny szeizmométerekkel szerelné fel a hőlégballonokat, hogy ki tudják mérni az alattuk húzódó felszín rengéseit. A Földön, mikor földrengés van, a mozgás alacsony frekvenciájú infrahangként felhullámzik a légkörbe is. Krishnamoorthy és Komjathy már bemutatták, hogy a technika működőképes ezüstözött hőlégballonokkal, amelyek ki tudták mérni a földrengéseket gyenge hullámokként. A Vénusz sűrű légkörében pedig várhatóan jóval erősebb eredményeket kapnánk, ugyanis ha a felszín kissé megremeg, a Vénuszon jóval nagyobb mennyiségű légkört rezget meg, mint a Földön.

A szeizmikus adatok begyűjtéséhez azonban a hőlégballonoknak meg kellene küzdeniük a Vénusz hurrikán erejű szeleivel. Egy ideális ballonnak legalább egy irányban irányíthatónak kellene maradnia. Krishnamoorthy és Komjathy csapata azonban még nem jutott ilyen messzire a fejlesztésben, de kompromisszumot ajánlottak. Ha például a hőlégballonok tulajdonképpen a széllel együtt köröznének a bolygó körül közel egyenletes sebességgel, miközben az adataikat egy közeli keringőegységre küldenék, az elég jó kompromisszum lenne.

Leszálló szondák

A rengeteg kihívás mellett egy vénuszi leszállóegységnek a Napot eltakaró vastag felhőzettel is dacolnia kellene. Napfény nélkül a napenergia súlyosan korlátozott, a bolygón viszont túl nagy a forróság ahhoz, hogy bármilyen más erőforrás működőképes maradjon. Hőmérséklet szempontjából ez olyan, mintha a sütőben kellene ülnünk, miközben öntisztító üzemmódra állítottuk. A Naprendszerben sehol máshol nincs ehhez hasonló felszíni környezet.

A “Crater Farm” névre keresztelt Magellán felvétel, melyen vulkanikus aktivitás és becsapódási kráterek érdekes rétegződését figyelhetjük meg. (NASA/JPL)

Alapértelmezett esetben egy leszállóegység küldetése hamar végetér, miután az elektronika pár órán belül fokozatosan elkezd leállni. Jeff Hall, a JPL mérnöke szerint az űreszköz megvédéséhez szükséges hűtőegység működtetéséhez több elemre lenne szükség, amelyet el tud szállítani. Hall elmondása szerint nincs remény arra, hogy egy leszállóegység hűteni tudja magát – csak annyit tud tenni, hogy lelassítja az önmegsemmisítés sebességét.

A NASA érdeklődik az olyan forró technológia kifejlesztése iránt, amelyek napokat, vagy akár heteket is kibírnak extrém körülmények között. Bár Hall Vénusz-leszállóegységének koncepciója nem jutott át az engedélyezési eljárás következő lépcsőjén, elvezette őt a jelenlegi munkájához, mely szintén kapcsolódik bolygótestvérünkhöz. Ennek során egy hőálló fúró és mintagyűjtő rendszer fejleszt, amely képes lenne vénuszi talajmintákat gyűjteni különböző vizsgálatokhoz. Joe Melko JPL-mérnökkel, valamint a Honeybee Robotics munkatársaival közösen a JPL fémborítású Large Venus Test Chamber vénusz-tesztkamrájában dolgoznak. Ez a kamra egészen a fullasztó, 100%-os szén-dioxid légkörig bezárólag roppant pontosan szimulálja a vénuszi környezetet. Minden egyes sikeres teszteléssel pedig egy lépéssel közelebb kerül az emberiség ahhoz, hogy a felfedezés határait a legbarátságtalanabb bolygóig kitolja.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás