NASAのDAVINCI宇宙探査機が金星の地獄の大気に突入します

NASAのDAVINCIミッションは、金星の起源、進化、現在の状態を、雲の頂上近くから惑星の表面まで、これまでにない詳細で研究します。 ミッションの目標は、特に金星が地球と同じくらい濡れていて居住可能であるかどうかについて、私たちの隣接する惑星についての長年の質問に答えるのを助けることです。 クレジット：NASAのゴダードスペースフライトセンター

去年、 NASAが選ばれました The ダヴィンチの使命 彼女のディスカバリープログラムの一環として。 起源、発達、状態を調査します[{” attribute=””>Venus in unparalleled detail from near the top of the clouds to the planet’s surface. Venus, the hottest planet in the solar system, has a thick, toxic atmosphere filled with carbon dioxide and an incredible pressure of pressure is 1,350 psi (93 bar) at the surface.

Named after visionary Renaissance artist and scientist Leonardo da Vinci, the DAVINCI mission Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging will be the first probe to enter the Venus atmosphere since NASA’s Pioneer Venus in 1978 and USSR’s Vega in 1985. It is scheduled to launch in the late 2020s.

Now, in a recently published paper, NASA scientists and engineers give new details about the agency’s Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) mission, which will descend through the layered Venus atmosphere to the surface of the planet in mid-2031. DAVINCI is the first mission to study Venus using both spacecraft flybys and a descent probe.

DAVINCI, a flying analytical chemistry laboratory, will measure critical aspects of Venus’ massive atmosphere-climate system for the first time, many of which have been measurement goals for Venus since the early 1980s. It will also provide the first descent imaging of the mountainous highlands of Venus while mapping their rock composition and surface relief at scales not possible from orbit. The mission supports measurements of undiscovered gases present in small amounts and the deepest atmosphere, including the key ratio of hydrogen isotopes – components of water that help reveal the history of water, either as liquid water oceans or steam within the early atmosphere.

NASAは、ディスカバリー計画の一環としてDAVINCI +ミッション（貴ガス、化学、イメージング+の深層大気調査）を選択しました。これは、1978年のNASAの金星宇宙飛行士、1985年のUSSRベガ以来、金星の大気圏に入る最初の探査機になります。 。21世紀の技術を次の世界にもたらすために、ルネッサンスの芸術家であり学者であるレオナルドダヴィンチにとってのDAVINCI+の使命に名前を付けてください。 DAVINCI +は、地球の姉妹惑星が遠い過去の地球の双子によく似ているかどうかを明らかにする可能性があります。 クレジット：NASAのゴダードスペースフライトセンター

ミッションのCarrier、Relay、and Imaging（CRIS）宇宙船には、惑星の雲を研究し、金星のフライバイとして高地地域をマッピングする2つの機器が搭載されています。また、さまざまな新しい5つの機器の着陸船をドロップします。地獄の金星の表面に降下するときに非常に高い精度で測定します。

「この一連の化学的、環境的、系統的データは、金星の大気層と、それらがテキサスの2倍の大きさのアルファレッジョ山脈の表面とどのように相互作用するかを示しています」と筆頭著者のジム・ガービンは述べています。 Journal of Planetary Scienceの研究論文と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダードスペースフライトセンターのDAVINCI主任研究員から。 「これらの測定により、大気の歴史的側面を評価し、花崗岩などの表面の特殊な岩石タイプを検出すると同時に、侵食やその他の形成過程について教えてくれる景観の特徴を探すことができます。」

DAVINCIは、金星の表面近くの高温と高圧に耐えるために直径1メートルのプローブを送り、雲の上からかつての大陸であったかもしれない地形の表面近くまで大気を探索します。 自由落下の最後の数キロメートル（アーティストの印象はここに示されています）の間に、プローブは金星の最も深い大気の見事な画像と化学的測定値を初めてキャプチャします。 クレジット：NASA / GSFC / CI Labs

DAVINCIは、3種類の金星の重力補助装置を使用します。これらは、惑星の重力を使用してCRIS飛行システムの速度や方向を変更することで燃料を供給します。 最初の2人の重力アシスタントは、金星フライバイが紫外線と近赤外線でリモートセンシングを実行するためのCRISの準備を支援し、大気と表面に関する60ギガバイトを超える新しいデータを取得します。 金星の3番目の重力アシストは、宇宙船を作成して、進入、降下、旗、着陸、および地球へのフォローアップ送信のためのプローブを起動します。

金星の最初のフライバイは打ち上げから6か月半で、「正午」に完全な照明の下でアルファレジオの上の大気に再び入るためにプローブを所定の位置に置くのに2年かかります。金星の風景は、328フィート（100メートル）から1メートルよりも細かいものまであります。 これらのゲージにより、着陸を必要とせずに、ビーナス山脈で着陸船スタイルの地質学的研究を行うことができます。

DAVINCI深層大気プローブは、金星の高密度二酸化炭素大気を通ってアルファレジオ山脈に向かって降下します。 クレジット：NASAのゴダードスペースフライトセンター

CRISが金星から約2日離れると、プローブの飛行システムは、安全に内部に入れられた3フィート（1メートル）のチタンプローブとともに起動します。 プローブは、地表から75マイル（120 km）上にある金星の上層大気との相互作用を開始します。 科学探査機は、表面から約42マイル（67 km）の高さで熱シールドが除去された後、科学観測を開始します。 熱シールドが取り外されると、プローブの入口は大気ガスのサンプルを飲み込み、で行われた種類の詳細な化学測定を行います。[{” attribute=””>Mars with the Curiosity rover. During its hour-long descent to the surface, the probe will also acquire hundreds of images as soon as it emerges under the clouds at around 100,000 feet (30,500 meters) above the local surface.

“The probe will touch-down in the Alpha Regio mountains but is not required to operate once it lands, as all of the required science data will be taken before reaching the surface.” said Stephanie Getty, deputy principal investigator from Goddard. “If we survive the touchdown at about 25 miles per hour (12 meters/second), we could have up to 17-18 minutes of operations on the surface under ideal conditions.”

DAVINCI is tentatively scheduled to launch June 2029 and enter the Venusian atmosphere in June 2031.

“No previous mission within the Venus atmosphere has measured the chemistry or environments at the detail that DAVINCI’s probe can do,” said Garvin. “Furthermore, no previous Venus mission has descended over the tesserae highlands of Venus, and none have conducted descent imaging of the Venus surface. DAVINCI will build on what Huygens probe did at Titan and improve on what previous in situ Venus missions have done, but with 21^st century capabilities and sensors.”

Reference: “Revealing the Mysteries of Venus: The DAVINCI Mission” by James B. Garvin, Stephanie A. Getty, Giada N. Arney, Natasha M. Johnson, Erika Kohler, Kenneth O. Schwer, Michael Sekerak, Arlin Bartels, Richard S. Saylor, Vincent E. Elliott, 24 May 2022, The Planetary Science Journal.
DOI: 10.3847/PSJ/ac63c2

NASA Goddard is the principal investigator institution for DAVINCI and will perform project management for the mission, provide science instruments as well as project systems engineering to develop the probe flight system. Goddard also leads the project science support team with an external science team from across the US. Discovery Program class missions like DAVINCI complement NASA’s larger “flagship” planetary science explorations, with the goal of achieving outstanding results by launching more smaller missions using fewer resources and shorter development times. They are managed for NASA’s Planetary Science Division by the Planetary Missions Program Office at Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

Major partners for DAVINCI are Lockheed Martin, Denver, Colorado, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, Malin Space Science Systems, San Diego, California, NASA’s Langley Research Center, Hampton, Virginia, NASA’s Ames Research Center at Moffett Federal Airfield in California’s Silicon Valley, and KinetX, Inc., Tempe, Arizona, as well as the University of Michigan in Ann Arbor.