Исследователь происхождения Венеры
Venus Origins Explorer ( VOX ) — это концептуальная миссия орбитального аппарата к Венере . [1] [2]
VOX будет создавать глобальную топографию высокого разрешения и изображения поверхности Венеры , а также создавать первые карты деформации и глобального состава поверхности, теплового излучения и гравитационного поля для изучения внутренней структуры планеты. Текущие данные позволяют предположить недавний и активный вулканизм на Венере , и эта миссия может определить, ограничивается ли нынешний вулканизм головками мантийных плюмов или он более широко распространен. [3]
Главным исследователем VOX является Сюзанна Смрекар из Лаборатории реактивного движения . Смрекар был разработчиком предложения по орбитальному аппарату VERITAS к Венере, который в 2015 году участвовал в миссии Discovery Program 13. VOX — это новая формулировка VERITAS. [2] был предложен в 2017 году миссии 4 программы НАСА « Новые рубежи» для участия в конкурсе за финансирование и разработку, но он не был выбран.
Обзор
[ редактировать ]Хотя в «Объявлении о возможностях» содержался призыв к созданию спускаемого аппарата на Венеру, научная группа VOX предлагает орбитальный аппарат с полезной нагрузкой, способной достичь требуемых целей. [2] Команда, предлагающая VOX, объясняет: «Во время Десятилетнего исследования способность картировать минералогию с орбиты и современные радиолокационные методы для обнаружения активной [поверхностной] деформации не были полностью оценены, поскольку их разработка все еще продолжалась. VOX использует эти методы и благородные газы in-situ отвечают [ключевым] научным задачам New Frontiers». [2] [1] Концепция миссии VOX предполагает, что орбитальный аппарат развернет небольшой простой атмосферный зонд, Atmocultural Sample Vehicle (ASV), для измерения ключевых газов и изотопов . Остальные измерения будут проводиться с помощью приборов на орбитальном аппарате в течение как минимум трех лет. [2]
В последний раз миссия была предложена в 2017 году в рамках миссии 4 программы НАСА «Новые рубежи» для борьбы за финансирование и разработку, но она не была выбрана. [4]
Цели
[ редактировать ]Цели миссии VOX: [1]
- Исследуйте физику и химию атмосферы, включая благородные газы и их изотопы.
- Изучите прошлые гидрологические циклы Венеры, чтобы определить роль летучих веществ в формировании земной коры.
- Изучите физику и химию земной коры и определите глобальную тектоническую структуру и тепловой поток, произошло ли катастрофическое вскрытие поверхности и какие-либо типы геологических процессов, которые могут быть активны в настоящее время.
- Исследуйте выветривание земной коры, изучая глобальную минералогию и реакции выветривания на поверхности и атмосфере.
- Составляйте карты режимов облачных частиц и их временных изменений, а также отслеживайте ветры на уровне облаков в полярных вихрях.
- Исследуйте взаимодействия поверхности и атмосферы, создавайте минералогические карты и ищите новый и/или недавний вулканизм и выделившуюся воду в течение трехлетнего глобального поиска.
Предлагаемая полезная нагрузка
[ редактировать ]Орбитальный аппарат будет нести два научных прибора и радио: [1]
- Радар под названием «Интерферометрический радар с синтезированной апертурой Венеры» (VISAR) будет генерировать изображения поверхности высокого разрешения с разрешением от 15 до 30 м и искать мельчайшие изменения в высоте поверхности, чтобы искать доказательства текущей вулканической или тектонической активности, выполняя повторные исследования. проходит в течение 3 лет. [5]
- Устройство для определения излучательной способности Венеры (VEM) будет использовать спектрометр, использующий пять длин волн ближнего инфракрасного диапазона , где атмосфера прозрачна, для составления карты химического состава на поверхности и, таким образом, определения того, образовались ли области мозаики в присутствии воды. [6] [7] Измерения в дополнительных диапазонах позволят изучить структуру облаков и их перемещение (указывая на ветры), а также искать водяной пар в самых нижних слоях атмосферы.
- Радиосигнал орбитального аппарата в Ka-диапазоне обеспечит разрешение гравитационного поля, необходимое для оценки глобальной упругой толщины, и составит карту гравитационного поля с высоким разрешением для изучения внутренней структуры планеты.
Образец атмосферного автомобиля
[ редактировать ]Концепция миссии VOX предполагает, что орбитальный аппарат развернет небольшой атмосферный зонд под названием Atmocultural Sample Vehicle (ASV), ранее называвшийся « Стрела Купидона» . Зонд войдет в атмосферу с такой скоростью и углом, что отскочит обратно в космос после сбора пробы верхних слоев атмосферы. [2] Вернувшись в космос, миниатюрный масс-спектрометр с квадрупольной ионной ловушкой будет измерять ключевые газы и изотопы . [8]
Измерения ксенона и его изотопов, которые еще предстоит провести на Венере, позволят решить ключевые вопросы о происхождении атмосферы и совокупной вулканической активности. Точно так же давно потерянный океан на Венере отразился бы на соотношении изотопов водорода .
См. также
[ редактировать ]- Исследователь атмосферы и геохимии Венеры In Situ (VISAGE), конкурирующий атмосферный зонд и спускаемый аппарат Венеры.
- Исследования состава Венеры на месте (VICI), конкурирующий атмосферный зонд и спускаемый аппарат Венеры.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Смрекар, Сюзанна; Дьяр, доктор медицины; и др. (ред.). Исследователь происхождения Венеры (VOX), предлагаемая новая пограничная миссия (PDF) . Аналитическая группа по исследованию Венеры .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Предложение Venus Origins Explorer о новых рубежах . Ван Кейн. Будущие планетарные исследования . 1 октября 2017 г.
- ^ Смрекар, ГП; Элкинс-Тантон, LT; Хенсли, С.; Кэмпбелл, BA, BA (2014). ВЕРИТАС: Миссия по изучению наиболее приоритетных вопросов Десятилетнего исследования Венеры . Американский геофизический союз — осеннее собрание 2014 г. НАСА . Бибкод : 2014AGUFM.P21B3912S .
- ^ Новая пограничная миссия НАСА будет искать инопланетную жизнь или раскрывать историю Солнечной системы . Элана Гловац, IB Times . 20 декабря 2017 г.
- ^ Паллер, М.; Фигероа, Х.; Фриман, А.; и др. (2015). VISAR: интерферометрический радар нового поколения для исследования Венеры (PDF) . Семинар лаборатории и технологий Венеры (2015). Ассоциация университетов космических исследований.
- ^ VERITAS (Излучательная способность Венеры, радионаука, InSAR, топография и спектроскопия): предлагаемая исследовательская миссия . (2016) Смрекар, Сюзанна; Дьяр, Мелинда; Хенсли, Скотт; Хелберт, Йорн. Система астрофизических данных Смитсоновского института/НАСА.
- ^ Концепция карты излучательной способности Венеры (VEM) . Дж. Хелберт, Д. Вендлер, И. Уолтер, Томас Видеманн, Эммануэль Марк, А. Матурилли, С. Феррари, Марио Д'Амор, Н. Мюллер, Мелинда Д. Дьяр и др. Архив HAL .
- ^ Стрела Купидона: инновационный масс-спектрометр наноспутника для отбора проб верхней атмосферы Венеры . (PDF) Мюррей Даррач, К. Сотин, С. Мадзунков, Э. Нейдхольдт. Мастерская HEM. 2015.
