Jak utrzymać chłodzenie łazika Venus

Pin
Send
Share
Send

W porównaniu z misją na Wenus, misje na Marsa lub Księżyca to bułka z masłem. Jest to jednak dokładnie to, co ma nadzieję osiągnąć zespół badawczo-rozwojowy w NASA John Glenn Research Center.

Wenus badano w wielu różnych misjach, ale na Ziemi jest jeszcze wiele do zrobienia.

„Zrozumienie atmosfery, klimatu, geologii i historii Wenus może rzucić sporo światła na nasze rozumienie naszej własnej planety. Jednak powierzchnia Wenus jest najbardziej nieprzyjaznym środowiskiem operacyjnym spośród wszystkich planet o powierzchni stałej w Układzie Słonecznym ”- napisał dr Geoffrey Landis z Centrum Badawczego NASA John Glenn.

Ekstremalne warunki na Wenus uniemożliwiają tradycyjną technologię łazika: połączone ciepło i ciśnienie sieją spustoszenie na dowolnych elementach elektronicznych, a atmosfera Wenus, składająca się głównie z dwutlenku węgla i kwasu siarkowego, jest wysoce korozyjna na częściach metalowych. A gdyby tego było mało, gęsta atmosfera sprawia, że ​​warunki świetlne na powierzchni są jak deszczowy dzień na Ziemi, co ogranicza potencjał energii słonecznej.

Aby rozwiązać problem z umieszczeniem elektroniki na powierzchni, zespół podzieli misję na dwie części: łazik, który będzie miał ograniczone elementy elektroniczne w komorze ciśnieniowej chłodzonej poniżej 300 ° C (570 ° F), oraz samolot, który będzie latał w środkowej atmosferze planeta, na której temperatura jest bardziej umiarkowana, a ciśnienie nie jest tak duże. Samolot będzie zawierał większość wrażliwych elementów elektrycznych, takich jak komputery, i pomoże w przekazywaniu wszystkich informacji z powrotem na Ziemię.

Rosyjski lądownik Venera, który przetrwa najdłużej na powierzchni Wenus, działał zaledwie dwie godziny, zanim został zmiażdżony, ale łazik do tej misji będzie trwał dłużej niż 50 dni.

Ekstremalne warunki wymagają ekstremalnej technologii; zespół przeanalizował możliwość wykorzystania szeregu różnych źródeł energii, od energii słonecznej przez nuklearną po promieniowanie mikrofalowe. Energia słoneczna po prostu nie może zapewnić energii niezbędnej do uruchomienia łazika i ochłodzenia wszystkiego, a promieniowanie mikrofalowe energii z samolotu - która zbierałaby energię słoneczną - nie jest możliwe ze względu na nową technologię.

Pozostawia to energię jądrową, coś, co było używane w poprzednich misjach, takich jak Galileo, Voyager, obecna sonda Cassini. Jednak, aby zasilić łazik energią jądrową, istnieje pewien zwrot: ciepło wytwarzane przez cegły Plutonium napędza silnik Stirlinga, silnik, który wykorzystuje różnicę ciśnień między dwiema komorami do wytwarzania energii mechanicznej o bardzo wysokiej wydajności. Ta energia mechaniczna może być wykorzystana do bezpośredniego napędzania kół lub przeniesiona na energię elektryczną w systemach elektrycznych i chłodzących, a technologia jest dostosowywana do pracy na Wenus.

„Pracujemy nad technologią Stirling od wielu lat. Zgłoszony projekt był projektem zaprojektowania Stirlinga specjalnie dla Wenus - co w pewien sposób tworzy zupełnie inny projekt; zwłaszcza dlatego, że temperatura odrzucania ciepła jest wyjątkowo wysoka - ale budujemy na podstawie istniejącej technologii, nie rozwijając jej od zera ”- napisał dr Landis

Samolot bada warunki atmosferyczne i pole elektryczne Wenus, podczas gdy łazik umieszcza stacje sejsmiczne i bada warunki powierzchniowe. Kamera jest prawie określona w samolocie i chociaż trudno byłoby umieścić kamerę na łaziku, nie jest to całkowicie wykluczone.

Kiedy możesz spodziewać się zdjęć powierzchni lub dowiedzieć się więcej o chmurach kwasu siarkowego, które otaczają planetę?

„To jak dotąd studium koncepcji misji, a nie misja finansowana, więc w rzeczywistości nie jest zaplanowana. Jednak zainteresowanie lotem w okresie 2015–2020 jest duże ”- powiedział dr Landis.

Źródło: Acta Astronautica

Pin
Send
Share
Send