Im Vergleich zu einer Mission zur Venus sind Missionen zum Mars oder zum Mond ein Kinderspiel. Bei Temperaturen von über 450 °C (840 °F) und Drücken, die über dem 92-fachen der Erdoberfläche liegen, ist die Landung eines Rovers auf der Venusoberfläche eine wahre Meisterleistung. Genau dies jedoch erhofft sich ein Forschungs- und Entwicklungsteam des NASA John Glenn Research Centers.
Die Venus wurde von einer Reihe verschiedener Missionen erforscht, aber es gibt noch viel zu tun auf dem Planeten.
„Das Verständnis der Atmosphäre, des Klimas, der Geologie und der Geschichte der Venus könnte unser Verständnis unseres eigenen Heimatplaneten erheblich erhellen. Dennoch ist die Oberfläche der Venus die feindseligste Betriebsumgebung aller Festflächenplaneten im Sonnensystem“, schrieb Dr. Geoffrey Landis vom John Glenn Research Center der NASA.
Die extremen Bedingungen auf der Venus machen die traditionelle Rover-Technologie unmöglich: Die Kombination aus Hitze und Druck verwüstet alle elektronischen Komponenten und die Atmosphäre der Venus, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und Schwefelsäure besteht, ist auf Metallteile stark korrosiv. Und als ob das nicht genug wäre, macht die dichte Atmosphäre die Lichtverhältnisse an der Oberfläche wie einen Regentag auf der Erde, was das Potenzial der Sonnenenergie begrenzt.
Um das Problem zu lösen, Elektronik an die Oberfläche zu bringen, teilt das Team die Mission in zwei Teile auf: einen Rover mit begrenzten elektronischen Komponenten in einer auf unter 300 °C (570 °F) gekühlten Druckkammer und ein Flugzeug, das in der mittleren Atmosphäre von der Planet, wo die Temperatur gemäßigter und der Druck nicht so groß ist. Das Flugzeug wird die meisten der empfindlicheren elektrischen Komponenten wie Computer enthalten und dabei helfen, alle Informationen zurück zur Erde zu übertragen.
Der russische Lander Venera, der am längsten auf der Oberfläche der Venus hält, war nur zwei Stunden in Betrieb, bevor er zerschmettert wurde, aber der Rover für diese Mission wird für mehr als 50 Tage ausgelegt sein.
Extreme Bedingungen erfordern extreme Technologie; Das Team analysierte die Möglichkeit, eine Reihe verschiedener Energiequellen zu nutzen, von Solar- über Kernenergie bis hin zu Mikrowellenstrahlung. Solarenergie kann einfach nicht die erforderliche Energie liefern, um den Rover zu betreiben und alles abzukühlen, und Mikrowellenenergie aus dem Flugzeug – die Sonnenenergie sammeln würde – ist aufgrund der Neuheit der Technologie nicht machbar.
Bleibt die Atomkraft, die in früheren Missionen wie Galileo, Voyager, der aktuellen Cassini-Sonde verwendet wurde. Um den Rover mit Kernenergie zu betreiben, gibt es jedoch eine Wendung: Die von Plutonium-Ziegeln erzeugte Wärme wird einen Stirlingmotor , ein Motor, der die Druckdifferenz zwischen zwei Kammern nutzt, um mit sehr hohem Wirkungsgrad mechanische Energie zu erzeugen. Diese mechanische Energie kann verwendet werden, um die Räder direkt anzutreiben oder in elektrische Energie für die Elektrik und das Kühlsystem umgewandelt zu werden, und die Technologie wird für den Betrieb auf der Venus angepasst.
„Wir arbeiten seit vielen Jahren an der Stirling-Technologie. Das Projekt, über das berichtet wurde, war ein Projekt, einen Stirling speziell für die Venus zu entwerfen – was in gewisser Weise für ein ganz anderes Design sorgt; insbesondere insofern, als die Wärmeabgabetemperatur extrem hoch ist – aber wir bauen auf der bestehenden Technologie auf und entwickeln sie nicht von Grund auf“, schrieb Dr. Landis
Das Flugzeug würde die atmosphärischen Bedingungen und das elektrische Feld der Venus untersuchen, während der Rover seismische Stationen platzieren und die Oberflächenbedingungen untersuchen würde. Eine Kamera ist im Flugzeug fast definitiv vorhanden, und obwohl es schwierig wäre, eine Kamera auf dem Rover anzubringen, ist dies nicht völlig ausgeschlossen.
Wann können Sie mit Bildern der Oberfläche rechnen oder mehr über die Schwefelsäurewolken erfahren, die den Planeten umhüllen?
„Bis jetzt handelt es sich um eine Missionskonzeptstudie, nicht um eine finanzierte Mission, daher ist die Durchführung nicht geplant. Es besteht jedoch großes Interesse, es im Zeitrahmen 2015-2020 zu fliegen“, sagte Dr. Landis.
Quelle: Raumfahrtgesetz
