Med alle orbitale missioner på de forskellige planeter i vores solsystem har videnskabsmænd været i stand til at indsamle en utrolig mængde data for at hjælpe os med at forstå vores nabolande. Men forestil dig en mission, der kunne flyve lavere end orbital højder - faktisk flyver i atmosfæren på en anden planet og tættere på overfladen - og forestil dig, hvor meget mere detaljerede dataene kunne være. Denne type mission vil være særlig nyttig på Venus, hvor den intense varme og knusende lufttryk ved overfladen dybest set udelukker succes for enhver type lander-mission. Så sidste år, da NASA dannede et Science and Technology Definition Team (STDT) for at studere konceptet med et flagskibsmission til Venus, ventede i vingerne Dr. Geoffrey Landis. I de sidste flere år har Landis og en gruppe videnskabsfolk og ingeniører fra NASAs Glenn Research Center undersøgt konceptet med et solcelledrevet fly på Venus. Landis siger, at et lille fly, der er drevet af solenergi, kan flyve kontinuerligt i Venus 'atmosfære, og ville være et ideelt køretøj til at indsamle data om både planetens atmosfære og overflade med evnen til at manøvrere næsten overalt.
"Der er en masse interesse i Venus i øjeblikket," sagde Landis. ”Vi har set lidt på Mars for nylig, og på nogle måder er Mars Jordens tvilling, men på endnu flere måder er Venus Jordens tvilling. Så vi lærer meget om Jorden ved at studere Venus. ”
En solcelledrevet fly har været en lang tids interesse for Landis. ”Jeg brugte meget tid på college med at bygge modelfly, så ideen om at flyve et fly på Venus lød meget interessant for mig,” sagde han.
Siden 2000 har Landis og hans team undersøgt dette koncept, og Landis præsenterede for nylig deres fund for NASAs STDT for Venus. ”Jeg har prøvet at trække begejstring for de ting, vi har gjort,” sagde han. Det vigtigste arbejde, som gruppen hidtil har udført, har været at fokusere på selve flyet og verificere, at konceptet rent faktisk vil arbejde.
"Vi har foretaget en grundig designundersøgelse for at finde ud af, om der er nogen showstoppere," sagde Landis. ”Vi tror ikke, der er. Vi synes, det er et meget gennemførligt projekt. ”
Flyet skulle foldes op for at passe ind i en lille aeroshell til en ”videnskab” -klasse videnskabelig mission. Efter ankomsten til Venus ville fartøjet indsætte fra aeroshell, udfolde sig og begynde at glide gennem atmosfæren. Med solceller, der dækker hele overfladen, flyvede flyet strengt med solenergi uden brug af brændstof. Holdet er kommet med et sammenklappeligt design, der har et vingespænde på 9 meter og en længde på knap 7 meter.
Overraskende burde tætheden af Venus 'atmosfære ikke være et problem for en solflyvemission. "I de højder, vi flyver, ville det være som at flyve i moderate højder på Jorden," sagde Landis. ”Venus er faktisk en meget nem planet at flyve på. Interessant nok er problemet på Venus vinden. Det viser sig, at det er en meget blæsende planet, og vi vil gerne kunne holde vores solflyvemaskine flyvende under solen, så vi er nødt til at flyve hurtigere end vinden, så vi kan forblive i sollyset. Hvis vi kan gøre det, kan vi dybest set flyve for evigt. ”
Fartøjet skulle være i stand til vedvarende flyvning med eller over vindhastigheden, ca. 95 m / sek. På skyetoppen niveau, 65 til 75 km over overfladen. Til efterforskning i lavere højder kunne flyene glide ned i perioder på adskillige timer og derefter klatre tilbage til højere højder, så skylagene kan efterforskes. Men flyet skulle være i sollys i det meste af tiden. Holdets analyse af en flyvning ved hjælp af batterilagring viser, at det ikke ville fungere at holde flyet ope på batterikraft under passagen over nattsiden af planeten.
For så vidt angår den videnskab, der kan hentes fra et solcelledrevet fly på Venus, har Landis 'team primært forestillet sig en mission for at studere Venus' atmosfære. De har dog også set på at bruge det til en radarmission, og især hvis to fly kunne bruges, kunne den ene være en sender og den anden en modtager til at gøre det, der kaldes "bistatisk radar", hvor du varierer vinklen mellem transmission og modtageren for at give yderligere oplysninger om planeten. Men hovedsagelig flyver et fly meget tættere på overfladen end et kredsende rumfartøj for at samle mere detaljeret information om planeten.
Landis 'nuværende fokus har været at beslutte, hvilken type videnskab der kunne gøres, og hvordan det bedst kunne opnås. ”Det, vi har gjort i det seneste, er bare at studere Venus og spørge os selv, hvad vil vi gøre,” sagde Landis. ”Er et fly det rigtige? Vi har også set på luftskibe. Du kan lave en zeppelinflyvning på planeten Venus, som har både fordele og ulemper i forhold til et fly, så vi spørger os selv, i hvilken højde i skyerne vi ønsker at flyve - over, nedenfor eller i skyerne - og hvad videnskab kan vi gøre? Den meget hårde del på Venus flyver lavt. Det er meget let at flyve højt, men jo lavere du kan flyve, jo bedre er videnskaben du kunne opnå. Men at flyve lavt vil være vanskeligt. ”
Interessant nok gennemførte sidste år studerende fra Boston University også en designundersøgelse af et solflyvemaskine på Venus, og de kiggede på det design, som Landis 'team var kommet med. BU-studerende konkluderede også, at mission var ganske mulig. ”De kiggede på det grundlæggende flydesign: Kan du faktisk flyve på Venus? Vi kiggede på ting som, kunne du folde det op i aeroshell, og hvordan ville det blive indsat osv. ”Sagde Landis. "Vi fandt, at denne anden undersøgelse var en meget nyttig sundhedstjek for os, at en uafhængig gruppe af mennesker kiggede på vores ideer og sagde, at nej, dette er ikke ude af spørgsmålet."
Så hvornår kunne en solcelledrevet flymission være klar til at flyve over Venus? ”Det afhænger af, hvor hårdt den mission, du vil gøre, er,” sagde Landis. ”Hvis du udfører en simpel soloplan-mission, har vi vist, at der ikke er nogen teknologi-showstoppere i selve flyet, så jeg tror, det er noget, vi kunne gøre på kort sigt inden for det næste årti. Men jo vanskeligere den mission, du er interesseret i, siger, at hvis du er interesseret i at flyve lavt eller i de polare regioner, steder, hvor det er sværere at flyve, ville vi være nødt til at tage backup af og tænke over, hvad den rigtige type køretøj ville være."
Dette papir diskuterer mere information om Venus Solar Powered Airplane
