Sứ mệnh DAVINCI của NASA sẽ nghiên cứu nguồn gốc, sự tiến hóa và trạng thái hiện tại của Sao Kim một cách chi tiết chưa từng có từ gần đỉnh của các đám mây đến bề mặt hành tinh. Mục tiêu của nhiệm vụ là giúp trả lời những câu hỏi lâu nay về hành tinh láng giềng của chúng ta, đặc biệt là liệu sao Kim có ẩm ướt và có thể sinh sống được như Trái đất hay không. Nhà cung cấp hình ảnh: Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA
năm ngoái, NASA đã được chọn Các SỨ MỆNH CỦA DAVINCI Là một phần của chương trình Khám phá của cô ấy. Nó sẽ điều tra nguồn gốc, sự phát triển và tình trạng[{” 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 đã chọn sứ mệnh DAVINCI + (Điều tra Khí quyển Cao trong Khí quyển, Hóa học và Hình ảnh +) như một phần của chương trình khám phá của mình và nó sẽ là tàu thăm dò đầu tiên đi vào bầu khí quyển của Sao Kim kể từ khi phi hành gia Sao Kim của NASA vào năm 1978 và USSR Vega vào năm 1985 . Đặt tên cho sứ mệnh của DAVINCI + dành cho nghệ sĩ và học giả thời Phục hưng, Leonardo da Vinci, nhằm mang các công nghệ của thế kỷ 21 đến thế giới tiếp theo. DAVINCI + có thể tiết lộ liệu hành tinh chị em của Trái đất có giống với hành tinh sinh đôi của Trái đất trong quá khứ xa xôi hay không, có thể hiếu khách với các đại dương và lục địa hay không. Nhà cung cấp hình ảnh: Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA
Tàu vũ trụ Carrier, Relay và Hình ảnh (CRIS) của sứ mệnh có hai thiết bị trên tàu sẽ nghiên cứu các đám mây của hành tinh và lập bản đồ các vùng cao nguyên khi sao Kim bay ngang qua, và nó cũng sẽ thả một tàu đổ bộ nhỏ, năm thiết bị sẽ cung cấp nhiều thiết bị mới các phép đo với độ chính xác cực cao khi nó đi xuống bề mặt của sao Kim.
Jim Garvin, tác giả chính cho biết: “Bộ dữ liệu hóa học, môi trường và dòng dõi này sẽ vẽ nên bức tranh về các lớp khí quyển của Sao Kim và cách chúng tương tác với bề mặt ở Dãy núi Alpha Reggio, có diện tích gấp đôi Texas”. Từ bài nghiên cứu trên Tạp chí Khoa học Hành tinh và Điều tra viên chính của DAVINCI từ Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland. “Những phép đo này sẽ cho phép chúng tôi đánh giá các khía cạnh lịch sử của khí quyển cũng như phát hiện các loại đá đặc biệt trên bề mặt như đá granit đồng thời tìm kiếm các đặc điểm cảnh quan có thể cho chúng tôi biết về xói mòn hoặc các quá trình hình thành khác.”
DAVINCI sẽ gửi một tàu thăm dò có đường kính một mét chịu được nhiệt độ và áp suất cao đến gần bề mặt Sao Kim để khám phá bầu khí quyển từ trên các đám mây đến gần bề mặt địa hình có thể từng là cựu lục địa. Trong những km rơi tự do cuối cùng của nó (ấn tượng của nghệ sĩ được thể hiện ở đây), tàu thăm dò sẽ lần đầu tiên ghi lại những hình ảnh tuyệt đẹp và các phép đo hóa học của bầu khí quyển sâu nhất trên sao Kim. Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / GSFC / CI Labs
DAVINCI sẽ sử dụng ba loại thiết bị hỗ trợ trọng lực của Sao Kim, cung cấp nhiên liệu bằng cách sử dụng lực hấp dẫn của hành tinh để thay đổi tốc độ và / hoặc hướng của hệ thống bay CRIS. Hai thiết bị trợ giúp trọng trường đầu tiên sẽ giúp chuẩn bị CRIS cho một tàu bay sao Kim thực hiện viễn thám trong vùng cực tím và hồng ngoại gần, thu được hơn 60 gigabyte dữ liệu mới về bầu khí quyển và bề mặt. Sự hỗ trợ trọng lực thứ ba của Sao Kim sẽ tạo ra tàu vũ trụ phóng tàu thăm dò để đi vào, hạ cánh, cắm cờ và hạ cánh, cũng như quá trình chuyển đổi tiếp theo tới Trái đất.
Chuyến bay đầu tiên của Sao Kim sẽ sau sáu tháng rưỡi sau khi phóng và sẽ mất hai năm để đưa tàu thăm dò vào vị trí để vào lại bầu khí quyển phía trên Alpha Regio dưới ánh sáng hoàn hảo vào “buổi trưa”, với mục tiêu đo cảnh quan của Sao Kim ở quy mô từ 328 feet (100 mét) đến mịn hơn một mét. Các đồng hồ đo này cho phép tiến hành các nghiên cứu địa chất theo kiểu tàu đổ bộ ở Dãy núi Sao Kim mà không cần hạ cánh.
Tàu thăm dò Khí quyển Sâu DAVINCI đi xuống qua bầu khí quyển carbon dioxide dày đặc của Sao Kim về phía Dãy núi Alpha Regio. Nhà cung cấp hình ảnh: Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA
Khi CRIS cách Sao Kim khoảng hai ngày, hệ thống bay của tàu thăm dò sẽ khởi động cùng với đầu dò titan dài ba foot (một mét) được bọc an toàn bên trong. Tàu thăm dò sẽ bắt đầu tương tác với bầu khí quyển trên của Sao Kim cách bề mặt 75 dặm (120 km). Tàu thăm dò khoa học sẽ bắt đầu quan sát khoa học sau khi tấm chắn nhiệt được loại bỏ cách bề mặt khoảng 42 dặm (67 km). Với tấm chắn nhiệt được loại bỏ, các đầu vào của tàu thăm dò sẽ nuốt các mẫu khí trong khí quyển để thực hiện các phép đo hóa học chi tiết của loại được thực hiện trên[{” 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 21st 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.