Vědci a inženýři testovali prototyp balónu Venus v nevadské poušti Black Rock v červenci 2022. Zmenšené vozidlo úspěšně dokončilo 2 úvodní zkušební lety.

Povrch Venuše je spalujícím žárem a ohromujícím tlakem nehostinný a neúprosný. Sondy, které tam dosud přistály, ve skutečnosti vydržely nanejvýš několik hodin. Možná však existuje jiný způsob, jak prozkoumat tento nebezpečný a fascinující svět, a to nejen pomocí oběžných drah obíhajících Slunce jen co by kamenem dohodil od Země. Tím je balón. Laboratoř tryskového pohonu (JPL) NASA v Pasadeně v Kalifornii 10. října 2022 oznámila, že robotický balón, jeden z jejích konceptů, úspěšně dokončil dva zkušební lety nad Nevadou.

Vědci použili testovací prototyp, zmenšenou verzi balónu, který by se jednoho dne mohl skutečně proplout hustými mraky Venuše.

První zkušební let prototypu balónu Venus

Plánovaný Venus Aerobot má průměr 12 metrů, což je asi 2/3 velikosti prototypu.

Zkušební let provedl tým vědců a inženýrů z JPL a Near Space Corporation v Tillamooku v Oregonu. Jejich úspěch naznačuje, že by venušské balóny měly být schopny přežít v husté atmosféře tohoto sousedního světa. Na Venuši bude balón letět ve výšce 55 kilometrů nad povrchem. Aby se teplota a hustota atmosféry Venuše během testu srovnaly, tým vynesl balón do výšky 1 km.

Balón se ve všech ohledech chová tak, jak byl navržen. Jacob Izraelevitz, hlavní výzkumník letových zkoušek JPL, specialista na robotiku, řekl: „Jsme velmi spokojeni s výkonem prototypu. Vzlétl, předvedl řízený výškový manévr a po obou letech jsme ho dostali zpět do dobrého stavu. Z těchto letů jsme zaznamenali rozsáhlé množství dat a těšíme se, že je využijeme k vylepšení našich simulačních modelů před průzkumem naší sesterské planety.“

Paul Byrne z Washingtonské univerzity v St. Louis a spolupracovník v oblasti letecké robotiky dodal: „Úspěch těchto zkušebních letů pro nás hodně znamená: Úspěšně jsme demonstrovali technologii potřebnou k prozkoumání Venušina oblaku. Tyto testy položily základy pro to, jak bychom mohli umožnit dlouhodobý robotický průzkum pekelného povrchu Venuše.“

Cestování ve větrech Venuše

Proč tedy balóny? NASA chce studovat oblast atmosféry Venuše, která je příliš nízko na to, aby ji orbiter mohl analyzovat. Na rozdíl od přistávacích modulů, které explodují během několika hodin, se balóny mohou vznášet ve větru týdny nebo i měsíce a unášet je od východu na západ. Balón může také měnit svou výšku mezi 52 až 62 kilometry (171 000 a 203 000 stop) nad povrchem.

Létající roboti však nejsou úplně sami. Pracují s orbiterem nad atmosférou Venuše. Kromě provádění vědeckých experimentů slouží balón také jako komunikační relé s orbiterem.

Balónky v balóncích

Vědci uvedli, že prototyp je v podstatě „balón v balónu“.héliumnaplňuje pevnou vnitřní nádrž. Mezitím se flexibilní vnější heliový balónek může roztahovat a smršťovat. Balónky mohou také stoupat výše nebo klesat níže. Dělá to s pomocíhéliumvětrací otvory. Pokud by tým mise chtěl balón zvednout, vypustil by hélium z vnitřní nádrže do vnějšího balónu. Aby balón vrátili na místo,héliumje odvětráván zpět do nádrže. To způsobí smrštění vnějšího balónku a ztrátu jeho vztlaku.

Korozivní prostředí

V plánované výšce 55 kilometrů nad povrchem Venuše není teplota tak hrozná a atmosférický tlak není tak silný. Tato část Venušiny atmosféry je však stále dost drsná, protože mraky jsou plné kapiček kyseliny sírové. Aby inženýři tomuto korozivnímu prostředí odolali, postavili balón z několika vrstev materiálu. Materiál má kyselinovzdorný povlak, metalizaci pro snížení slunečního ohřevu a vnitřní vrstvu, která zůstává dostatečně pevná, aby unesla vědecké přístroje. Dokonce i těsnění jsou odolná vůči kyselinám. Letové testy ukázaly, že materiály a konstrukce balónu by měly fungovat i na Venuši. Materiály použité pro přežití Venuše jsou náročné na výrobu a robustní manipulace, kterou jsme prokázali při našem startu a návratu z Nevady, nám dává důvěru ve spolehlivost našich balónů na Venuši.

Po celá desetiletí někteří vědci a inženýři navrhovali balóny jako způsob, jak prozkoumat Venuši. To se brzy může stát realitou. Obrázek z NASA.

Věda v atmosféře Venuše

Vědci vybavují balóny pro různé vědecké výzkumy. Patří mezi ně hledání zvukových vln v atmosféře produkovaných zemětřeseními na Venuši. Mezi nejzajímavější analýzy bude patřit složení samotné atmosféry.Oxid uhličitýtvoří většinu atmosféry Venuše a podporuje nekontrolovatelný skleníkový efekt, který z Venuše na povrchu udělal takové peklo. Nová analýza by mohla poskytnout důležité vodítka k tomu, jak se to přesně stalo. Vědci dokonce tvrdí, že v raných dobách byla Venuše spíše podobná Zemi. Co se tedy stalo?

Samozřejmě od roku 2020, kdy vědci oznámili objev fosfinu v atmosféře Venuše, otázka možného života v oblacích Venuše oživila zájem. Původ fosfinu je neprůkazný a některé studie stále zpochybňují jeho existenci. Ale takové balónové mise by byly ideální pro hloubkovou analýzu mraků a možná i pro přímou identifikaci mikrobů. Takové balónové mise by mohly pomoci odhalit některá z nejmatoucnějších a nejnáročnějších tajemství.