С всички орбитални мисии на различните планети в нашата Слънчева система учените успяха да съберат невероятно количество данни, които да ни помогнат да разберем съседните си светове. Но представете си мисия, която може да лети по-ниска от орбиталната височина - всъщност да лети в атмосферата на друга планета и по-близо до повърхността - и си представете колко по-подробни биха могли да бъдат данните. Този тип мисия би била особено полезна за Венера, където интензивното налягане и смачкване на въздуха на повърхността по същество пречи на успеха на всякакъв тип мисия за кацане. И така, миналата година, когато НАСА сформира екип за дефиниция на науката и технологиите (STDT), за да проучи концепцията за водеща мисия на Венера, той чакаше крилата си д-р Джефри Ландис. През последните няколко години Landis и група учени и инженери от изследователския център на Glenn на НАСА изучават концепцията за самолет със слънчева енергия на Венера. Ландис казва, че малък самолет, захранван от слънчева енергия, може да лети непрекъснато в атмосферата на Венера и ще бъде идеално средство за събиране на данни както в атмосферата, така и в повърхността на планетата, с възможност за маневриране почти навсякъде.
"В момента има много интерес към Венера", каза Ландис. „Ние наблюдаваме Марс доста напоследък и в някои отношения Марс е близнак на Земята, но по още повече начини Венера е близнак на Земята. Така че научаваме много за Земята, изучавайки Венера. "
Самолетът със слънчева енергия е отдавна интерес за Landis. „Прекарах много време в самолетни модели за изграждане на колежи, така че идеята да летя самолет на Венера ми звучеше много интересно“, каза той.
От 2000 г. насам Ландис и неговият екип изучават тази концепция и наскоро Ландис представи своите открития пред STDT на НАСА за Венера. „Опитвам се да накарам ентусиазъм за нещата, които сме направили“, каза той. Основната работа на групата досега беше съсредоточена върху самия самолет, потвърждавайки дали концепцията всъщност ще работи.
„Направихме задълбочено дизайнерско проучване, за да определим дали има изложбени стопери“, каза Ландис. „Не смятаме, че има. Смятаме, че това е много изпълним проект. "
Самолетът ще трябва да се сгъне, за да се побере в малка аерографа за научна мисия на клас „Откритие“. След пристигането си на Венера корабът ще се разгърне от аерографа, ще се разгърне и ще започне да се плъзга през атмосферата. Със слънчеви клетки, покриващи цялата повърхност, самолетът ще лети строго на слънчева енергия, без да се нуждае от гориво. Екипът е създал сгъваем дизайн, който има размах на крилата 9 метра и дължина малко под 7 метра.
Изненадващо, плътността на атмосферата на Венера не би трябвало да е проблем за мисията на слънчевия самолет. "На височините, на които ще летим, би било като летене на умерена височина на Земята", каза Ландис. „Венера всъщност е много лесна планета за летене. Интересното е, че проблемът на Венера е вятърът. Оказва се, че това е много ветровита планета и бихме искали да можем да поддържаме слънчевия си самолет да лети под слънцето, така че трябва да летим по-бързо от вятъра, за да останем на слънчевата светлина. Ако можем да го направим, можем да летим завинаги. "
Плавателният съд трябва да е в състояние да поддържа постоянен полет със скорост на вятъра или над него, около 95 м / сек на нивото на облака, на 65 до 75 км над повърхността. За проучване на по-ниска надморска височина самолетът може да се плъзга надолу за периоди от няколко часа и след това да се изкачва обратно на по-голяма надморска височина, което позволява да се изследват облачните слоеве. Самолетът обаче би трябвало през по-голямата част от времето да бъде на слънчева светлина. Анализът на екипа за полет, използващ акумулатор на акумулатор, показва, че не би работил самолетът да остане на разстояние от захранването на батерията по време на преминаването през нощта на планетата.
Що се отнася до науката, която може да бъде извлечена от самолет със слънчева енергия на Венера, екипът на Landis предвижда преди всичко мисия да изследва атмосферата на Венера. Въпреки това те също са разгледали използването му за радарна мисия и по-специално, ако могат да се използват два самолета, единият може да бъде предавател, а другият приемник, за да направи това, което се нарича „бистатичен радар“, където променяте ъгъла между предаване и приемника за предоставяне на допълнителна информация за планетата. Но главно, самолет лети много по-близо до повърхността, отколкото орбитален космически кораб, за да събере по-подробна информация за планетата.
Сегашният фокус на екипа на Ландис решава какъв тип наука може да се направи и как най-добре да се постигне. "Това, което правим напоследък, е просто да изучаваме Венера и да си задаваме въпроса какво искаме да правим", каза Ландис. „Самолетът правилно ли е? Разглеждахме и дирижабли. Можете да направите цепелинова муха на планетата Венера, която има както предимства, така и недостатъци пред самолет, така че се питаме на каква височина в облаците искаме да летим - отгоре, отдолу или в облаците - и каква наука можем да направим? Много тежката част на Венера лети ниско. Много е лесно да летиш високо, но колкото по-ниско можеш да летиш, толкова по-добре можеш да постигнеш науката. Но летенето ниско ще бъде сложно. "
Интересното е, че миналата година студенти от Бостънския университет също направиха проучване на дизайна на слънчев самолет на Венера и те разгледаха дизайна, който екипът на Landis е измислил. Студентите от БУ също заключиха, че мисията е доста осъществима. „Те разгледаха основния дизайн на самолета: Можете ли всъщност да летите на Венера? Разгледахме неща като това, бихте ли могли да го сгънете в аерографа и как ще се разположи и т.н. “, каза Ландис. „Ние открихме това второ проучване като много полезна проверка за здрав разум, че независима група хора разгледа нашите идеи и каза, че не, това не е изключено.“
И така, кога мисията на самолет със захранване на слънчева енергия може да бъде готова да прелети над Венера? „Зависи колко трудна е мисията, която искате да направите“, каза Ландис. „Ако правите обикновена мисия за соларен самолет, ние показахме, че в самия самолет няма никакви технологични стопери, така че смятам, че това е нещо, което бихме могли да направим в близко бъдеще до следващото десетилетие. Но колкото по-трудна е мисията, която ви интересува, например, ако се интересувате от летене ниско или в полярните райони, места, където е по-трудно да летите, ще трябва да се отдръпнем и да помислим какъв правилен тип превозно средство би било."
Настоящият документ обсъжда повече информация за самолета на слънчевия двигател на Венера
