Cientistas e engenheiros testaram um protótipo de balão de Venus no deserto de Nevada em Black Rock em julho de 2022. O veículo reduzido concluiu com sucesso 2 voos iniciais de teste

Com seu calor abrasador e pressão esmagadora, a superfície de Vênus é hostil e implacável. De fato, as sondas que chegaram lá até agora duraram apenas algumas horas. Mas pode haver outra maneira de explorar esse mundo perigoso e fascinante além dos orbitadores, orbitando o sol a poucos passos da terra. Esse é o balão. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL) em Pasadena, Califórnia, informou em 10 de outubro de 2022 que um balão robótico aéreo, um de seus conceitos robóticos aéreos, concluiu com êxito dois vôos de teste sobre Nevada.

Os pesquisadores usaram um protótipo de teste, uma versão encolhida de um balão que poderia realmente um dia passar pelas densas nuvens de Vênus.

Primeiro voo de teste de protótipo de balão Venus

O Planned Venus Aerobot tem 12 metros de diâmetro, cerca de 2/3 do tamanho do protótipo.

Uma equipe de cientistas e engenheiros da JPL e da Near Space Corporation em Tillamook, Oregon, conduziu o voo de teste. Seu sucesso sugere que os balões venusianos devem ser capazes de sobreviver na densa atmosfera deste mundo vizinho. Em Vênus, o balão voará a uma altitude de 55 quilômetros acima da superfície. Para combinar com a temperatura e a densidade da atmosfera de Vênus no teste, a equipe elevou o balão de teste a uma altitude de 1 km.

Em todos os sentidos, o balão se comporta como foi projetado. Jacob Izraelevitz, investigador principal do JPL Flight Test, especialista em robótica, disse: “Estamos muito satisfeitos com o desempenho do protótipo. Ele lançou, demonstramos manobras de altitude controladas, e a colocamos em boa forma após os dois vôos. Registramos dados extensos desses vôos e procuram o uso para melhorar para melhorar para melhorar para melhorá -lo para melhorá -lo para melhorar nossos modelos simulantes.

Paul Byrne, da Universidade de Washington, em St. Louis, e um colaborador da Science Robotics aeroespacial, acrescentou: “O sucesso desses voos de teste significa muito para nós: demonstramos com sucesso a tecnologia necessária para investigar a nuvem de Venus. Esses testes estabelecem as bases para a maneira como poderem ativar a exploração robótica de longo prazo na superfície infernal de Venus.

Viajar em ventos de Vênus

Então, por que balões? A NASA quer estudar uma região da atmosfera de Vênus que é muito baixa para o orbitador analisar. Ao contrário dos Landers, que explodem em poucas horas, os balões podem flutuar ao vento por semanas ou até meses, flutuando de leste a oeste. O balão também pode alterar sua altitude entre 171.000 e 203.000 pés (52 a 62 quilômetros) acima da superfície.

No entanto, os robôs voadores não estão totalmente sozinhos. Funciona com um orbitador acima da atmosfera de Vênus. Além de realizar experimentos científicos, o balão também atua como um relé de comunicação com o orbitador.

Balões em balões

O protótipo é basicamente um "balão dentro de um balão", disseram os pesquisadores. Pressurizadohéliopreenche um reservatório interno rígido. Enquanto isso, o balão de hélio externo flexível pode se expandir e contrair. Os balões também podem subir mais ou cair mais baixo. Faz isso com a ajuda dehélioaberturas. Se a equipe da missão quisesse levantar o balão, eles desabafariam do reservatório interno do balão externo. Para colocar o balão de volta ao lugar, ohélioé ventilado de volta ao reservatório. Isso faz com que o balão externo se contraia e perca alguma flutuabilidade.

Ambiente corrosivo

Na altitude planejada de 55 quilômetros acima da superfície de Vênus, a temperatura não é tão terrível e a pressão atmosférica não é tão forte. Mas essa parte da atmosfera de Vênus ainda é bastante severa, porque as nuvens estão cheias de gotículas de ácido sulfúrico. Para ajudar a suportar esse ambiente corrosivo, os engenheiros construíram o balão a partir de várias camadas de material. O material apresenta um revestimento resistente ao ácido, metalização para reduzir o aquecimento solar e uma camada interna que permanece forte o suficiente para transportar instrumentos científicos. Até os selos são resistentes ao ácido. Os testes de voo mostraram que os materiais e a construção do balão também devem funcionar em Vênus. Os materiais usados ​​para a sobrevivência de Vênus são desafiadores para fabricar, e a robustez do manuseio que demonstramos em nosso lançamento e recuperação de Nevada nos dá confiança na confiabilidade de nossos balões em Vênus.

Durante décadas, alguns cientistas e engenheiros propuseram balões como uma maneira de explorar Vênus. Isso em breve pode se tornar uma realidade. Imagem via NASA.

Ciência na atmosfera de Vênus

Os cientistas equipam balões para várias investigações científicas. Isso inclui procurar ondas sonoras na atmosfera produzida por terremotos venusianos. Algumas das análises mais emocionantes serão a composição da própria atmosfera.Dióxido de carbonoCompõe a maior parte da atmosfera de Vênus, alimentando o efeito de estufa em fuga que tornou Vênus um inferno na superfície. A nova análise poderia fornecer pistas importantes sobre como exatamente isso aconteceu. De fato, os cientistas dizem que, nos primeiros dias, Vênus costumava ser mais como a Terra. Então, o que aconteceu?

Obviamente, como os cientistas relataram a descoberta de fosfina na atmosfera de Vênus em 2020, a questão da possível vida nas nuvens de Vênus reviveu o interesse. As origens da fosfina são inconclusivas, e alguns estudos ainda questionam sua existência. Mas missões de balão como essa seriam ideais para análises profundas de nuvens e talvez até identificar diretamente qualquer micróbio. Missões de balão como essa podem ajudar a desvendar alguns dos segredos mais confusos e desafiadores.