DAVINCI + para explorar el destino divergente del misterioso gemelo de la Tierra

DAVINCI + enviará una sonda de un metro de diámetro para enfrentar altas temperaturas y presiones cerca de la superficie de Venus para explorar la atmósfera desde arriba de las nubes hasta cerca de la superficie de la tierra que podría haber sido el pasado de un continente. Durante sus kilómetros finales de descenso en caída libre (en la foto aquí), la nave espacial capturará por primera vez imágenes espectaculares y mediciones químicas de la atmósfera más profunda de Venus. Crédito: visualización GSFC de la NASA por CI Labs Michael Lentz y otros

Aunque la Tierra y Venus son similares en tamaño y ubicación, hoy son mundos muy diferentes. Mientras que la Tierra tiene océanos de agua y vida abundante, Venus es seco y ferozmente inhóspito. Aunque está un poco más cerca del Sol, alrededor del 70 por ciento de la distancia desde la Tierra, Venus es mucho más cálido, con temperaturas superficiales lo suficientemente altas como para derretir el plomo. El paisaje quemado está oscurecido por nubes de azufre ácidoy es sofocado por una atmósfera espesa compuesta principalmente de dióxido de carbono a más de 90 veces la presión de la Tierra, lo que hace que el aire se comporte más como un fluido que como un gas cerca de su superficie.

Sin embargo, los científicos creen que en épocas anteriores Venus pudo haberse parecido más a la Tierra, un mundo con océanos de agua potencialmente habitables para la vida, quizás durante miles de millones de años. Ellos plantean la hipótesis de que algo ha causado un “efecto invernadero incontrolable” en la atmósfera de Venus, elevando la temperatura y vaporizando sus océanos. NasaLa misión DAVINCI + de DAVINCI está programada para explorar Venus para determinar si era habitable y comprender cómo estos mundos similares llegaron a existir con destinos tan diferentes.

“Venus es una ‘Piedra Rosetta’ para leer los libros de récords del cambio climático, la evolución de la habitabilidad y lo que sucede cuando un planeta pierde un largo período de superficie oceánica”, dijo James Garvin, investigador principal de DAVINCI + en el vuelo espacial Goddard de la NASA. . Center en Greenbelt, Maryland. “Pero Venus es ‘difícil’ ya que cada pista está oculta detrás de la cortina de una atmósfera opaca masiva con condiciones inhóspitas para la exploración de la superficie, por lo que tenemos que ser inteligentes y llevar nuestras mejores ‘herramientas científicas’ a Venus de formas innovadoras. Con misiones como DAVINCI +. Es por eso que llamamos a nuestra misión “DAVINCI +” en honor al pensamiento renacentista inspirado y visionario de Leonardo da Vinci, quien fue más allá de la ciencia para conectarse con la ingeniería, la tecnología e incluso el arte “.

DAVINCI + utiliza observaciones tanto en la superficie como en la atmósfera planetaria para responder preguntas importantes sobre cómo se formó, evolucionó y posiblemente perdió habitabilidad (y océanos superficiales pasados). Su “movilidad vertical natural” se extiende desde la parte superior de la atmósfera, a través de las nubes, luego a lo largo de la atmósfera profunda hasta por encima de la superficie, donde se realizarán imágenes de paisajes montañosos en 3D con química detallada. Crédito: Visualización de NASA GSFC y CI Labs Michael Lentz y colegas

El impacto científico de DAVINCI + llegará incluso más allá del sistema solar a planetas similares a Venus que orbitan otras estrellas (exoplanetas), que se espera sean comunes y representarán objetivos importantes para el próximo Telescopio Espacial James Webb de la NASA. Pero estos planetas pueden ser difíciles de interpretar, especialmente si están envueltos en nubes espesas que se asemejan a Venus.

“Venus es el ‘exoplaneta en nuestro patio trasero “que puede ayudarnos a comprender estos mundos analógicos distantes al proporcionar la verdad del terreno para mejorar los modelos de computadora que usaremos para interpretar los planetas exo-Venus”, dijo Giada Arney, investigadora principal adjunta de DAVINCI + en NASA Goddard. “Pero hay tantas cosas sobre Venus que todavía no entendemos, y ahí es donde entra DAVINCI +. Curiosamente, si Venus fue habitable en el pasado, ¡algunos planetas exo-Venus también podrían serlo! Por lo tanto, la investigación de DAVINCI + sobre la evolución de Venus puede ayudarnos a comprender mejor cómo se distribuyen los mundos habitables en otras partes del universo y cómo evolucionan los planetas habitables con el tiempo en un sentido general.

La misión, Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry e Imaging Plus, consistirá en una nave espacial y una sonda. La nave espacial seguirá los movimientos de las nubes y mapeará la composición de la superficie midiendo la emisión de calor de la superficie de Venus que escapa al espacio a través de la atmósfera masiva. La sonda descenderá a la atmósfera y tomará muestras de su química, así como de la temperatura, la presión y los vientos. La sonda también tomará las primeras imágenes de alta resolución de Alpha Regio, una antigua meseta montañosa del doble del tamaño de Texas con montañas escarpadas, en busca de evidencia de que el agua de la corteza del pasado haya influido en los materiales de la superficie.

El lanzamiento está programado para el año fiscal 2030 con dos sobrevuelos de Venus antes del descenso de la sonda. Los sobrevuelos son la fase inicial de la misión de teledetección para estudiar la circulación atmosférica y mapear la composición de la superficie. Aproximadamente dos años después, la sonda se lanzará para investigar la atmósfera durante un descenso que durará aproximadamente una hora antes de aterrizar en Alpha Regio.

La NASA ha seleccionado la misión DAVINCI + (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble-gas, Chemistry and Imaging +) como parte de su programa Discovery, y esta será la primera sonda en entrar en la atmósfera de Venus desde la Venus pionera de la NASA en 1978 y la URSS Vega en 1985. Nombrada en honor a Leonardo da Vinci, artista y científico visionario del Renacimiento, la misión DAVINCI + llevará las tecnologías del siglo XXI al mundo de al lado. DAVINCI + podría revelar si el planeta hermano de la Tierra se parecía más al planeta gemelo de la Tierra en un pasado distante y posiblemente hospitalario con océanos y continentes. Crédito: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA

“El siguiente paso en la exploración de Venus requiere una carga útil de instrumentos capaz de utilizar capacidades modernas para producir conjuntos de datos definitivos que transformen nuestra comprensión de nuestro vecindario planetario”, dijo Stephanie Getty, investigadora principal asociada de DAVINCI + en NASA Goddard. “DAVINCI + utiliza instrumentación probada para resolver los problemas científicos más innovadores de Venus en la actualidad, y estamos encantados de acompañar a una enérgica comunidad científica en nuestro viaje mientras entregamos los conjuntos de datos de dinámica química, geológica y atmosférica que generarán los próximos grandes descubrimientos, y el próximo grandes preguntas: sobre Venus y los mundos similares a Venus.

La sonda contendrá cuatro instrumentos. Dos de ellos, el espectrómetro de masas de Venus (VMS) y el espectrómetro láser sintonizable de Venus (VTLS), llevarán a cabo el primer estudio completo de composición de la sección transversal completa de los gases atmosféricos de Venus, buscando pistas sobre cómo, cuándo y por qué el El clima de Venus puede haber cambiado tan drásticamente. El tercer instrumento, la Investigación de la Estructura Atmosférica de Venus (VASI), medirá la presión, la temperatura y los vientos desde aproximadamente 43,5 millas (70 kilómetros) sobre el nivel del mar con una resolución 10 veces mayor (o mayor) que cualquier sonda de Venus anterior. Una vez que la sonda haya caído bajo la gruesa capa de nubes, el instrumento Venus Descent Imager (VenDI) tomará cientos de imágenes en el infrarrojo cercano de las tierras altas de Alpha Regio, que el equipo utilizará para crear mapas topográficos y de composición. Estas imágenes mostrarán paisajes únicos de Venus a las altas resoluciones típicas de los módulos de aterrizaje (cerca de la superficie).

La nave espacial tendrá un instrumento, un conjunto de cuatro cámaras llamado VISOR (Orbit for Reconnaissance Venus Imaging System). Una cámara será sensible a la luz ultravioleta para rastrear los movimientos de las nubes en la atmósfera. Además, un conjunto de tres cámaras sensibles a la luz del infrarrojo cercano podrá identificar la composición de la superficie a escala regional analizando la emisión de calor del infrarrojo cercano de la superficie cuando la nave espacial esté en el lado de la noche de Venus. Dado que la composición de la roca puede verse influenciada por el agua, estas imágenes darán pistas sobre cómo los antiguos océanos pudieron haber dado forma a la corteza de Venus. El conjunto de cámaras proporcionará los primeros mapas de composición de Ishtar Terra, el “continente” de alta latitud en Venus con un rango de altura de hasta 6,8 millas (11 kilómetros). Ishtar puede ser la última manifestación de una especie de tectónica de placas en Venus que se detuvo cuando los océanos se disiparon hace unos mil millones de años.

NASA Goddard es la institución de investigación principal y proporcionará la gestión de proyectos para la misión, así como la ingeniería de sistemas del proyecto para desarrollar el sistema de vuelo de la sonda. Goddard construirá el instrumento VMS junto con la Universidad de Michigan y los sistemas de sensores de instrumentos VASI. Goddard también lidera el equipo de apoyo científico del proyecto.

Los principales socios son Lockheed Martin, Denver, Colorado, quienes construirán el aeroshell y backshell (el sistema de entrada y descenso) para transportar la sonda a la atmósfera y proporcionar los paracaídas para posicionarla en la trayectoria de descenso correcta. soporte de sonda. nave espacial, el sistema de telecomunicaciones flotante para la sonda, la plataforma flotante científica para el conjunto de cámaras VISOR y la nave espacial portadora / orbital. El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, proporcionará la radio bidireccional Frontier que la misión utilizará para la comunicación entre la sonda y la nave espacial, así como la dirección científica del elemento VASI. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California proporcionará el instrumento VTLS. Malin Space Science Systems, San Diego, California, suministrará las cámaras, incluida la cámara de descenso VenDI y la suite VISOR orbital / flyby. El Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Va. Brindará apoyo para los sistemas de descenso de entrada y el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Aeródromo Federal Moffett en Silicon Valley, California. Colaborará en el sistema de protección térmica y los sistemas de medición de los sistemas de entrada. KinetX, Inc., Tempe, Ariz., Apoyará la dinámica de vuelo y el desarrollo de trayectorias con Goddard y Lockheed Martin.

Las misiones de clase Discovery-Program como DAVINCI + complementan las exploraciones científicas planetarias más grandes de la NASA, con el objetivo de lograr resultados excepcionales al lanzar misiones más pequeñas utilizando menos recursos y tiempos de desarrollo más cortos. Son administrados para la División de Ciencias Planetarias de la NASA por la Oficina del Programa de Misiones Planetarias en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales en Huntsville, Alabama. Las misiones están diseñadas y dirigidas por un investigador principal, que reúne a un equipo de científicos e ingenieros para responder preguntas científicas clave sobre el sistema solar.