Spis treści:
Łaziki są z Marsa, a… sondy są z Wenus. Inżynier i główny badacz projektu NASA Innovative Advanced Concepts Jonathan Sauder prezentuje wizję eksploracji Wenus w podcaście dla portalu robohub.com.
Wygląda na to, że po Marsie przyjdzie czas na naszą sąsiadkę z drugiej strony. A może właściwie zawędrujemy tam najpierw?
Celem opisywanego dziś na łamach bloga Botland projektu, który był konkursem otwartym i w którym wreszcie wyłoniono zwycięzcę, jest stworzenie łazika, który miałby odwiedzić powierzchnię Wenus. Jonathan Sauder wyjaśnia, dlaczego eksploracja Wenus jest ważna i dlaczego poprzednie misje na powierzchnię trwały tylko kilka godzin. Przede wszystkim jednak omówił innowacyjną koncepcję robota – hybrydowego automatu, który byłby w większości mechaniczny i napędzany energią wiatrową. Są więc pomysły wykorzystania dobrze znanych i wcale już nie najświeższych technologii, a to paradoksalnie nowość.
Oryginalnej wypowiedzi można posłuchać tutaj.
Wenusjańska podróż unplugged
Projekt Automaton Rover for Extreme Environments (AREE) jest finansowany w ramach programu NASA Innovative Advanced Concepts. AREE został po raz pierwszy zaproponowany przez Jonathana Saudera w 2015 roku. Zainspirowały go wówczas komputery mechaniczne, które do wykonywania obliczeń wykorzystują dźwignie i koła zębate, a nie elektronikę. Wydaje się to wręcz nieprawdopodobne, aby maszynę do tak złożonego zadania skonstruować bez podzespołów elektronicznych. Elektronika jest przecież wszędzie i nawet prezentuje się właśnie przed Wami na ekranie.
Okazuje się jednak, że taki łazik może być w stanie lepiej zbadać Wenus i pozostać tam na dłużej. Dlaczego? Piekielna atmosfera planety jest gęsta jak nastrój w biurze w poniedziałek – wynosi ponad 90 barów, czyli 90 razy więcej niż atmosfera ziemska. Średnia temperatura na jej powierzchni wynosi 737K, czyli nieco ponad 463 stopnie Celsjusza – to wystarczająco, by stopić ołów. Można by lutować w rękach bez narzędzi. Tylko co stałoby się z dłońmi? Krajobraz zupełnie jałowy, wokół nic tylko pokryte pyłem skały. Pooddychać możemy sobie CO2 – dwutlenek węgla stanowi 96,5% atmosfery Wenus.
Przetrwać w gęstym piekle
Mars to nie wakacyjny kurort. Trudności i zagrożenia na Czerwonej Planecie obejmują narażenie na promieniowanie zarówno podczas podróży na Marsa, jak i na jego powierzchni, brak mikrobów wspierających roślinność w glebie, niską grawitację, brak wody poza lodem i szczątkowymi ilościami w atmosferze, niskie temperatury i wreszcie całą gamę czynników psychologicznych. Mowa oczywiście o wizycie “ludzkości we własnej osobie” zamiast sondy lub łazika.
Wenus, choć wśród entuzjastów fantastyki naukowej coraz częściej występuje jako druga kandydatka do kolonizowania albo terraformowania zaraz po Marsie, stawia jeszcze bardziej surowe wymagania.
Wenera, program lotów bezzałogowych sond kosmicznych realizowany przez Związek Radziecki w latach 1961-1983, obejmował w sumie 24 misje. Pierwsza z nich, niedoszła sonda Tiażołyj sputnik, pozostała na orbicie wokółziemskiej. Wenera 16, ostatnia sonda międzyplanetarna z wystrzelona z kosmodromu Bajkonur, wykonała około 750 zdjęć spektralnych. Do lipca 1984 zdołała przesłać Ziemianom radarowo topologię obszarów polarnych na Wenus. Wcześniejszy lądownik Wenera 13 nadawał najdłużej, bo przez 127 minut, i można to uznać za spory sukces.
Trochę bliżej nieba. A może jednak?
Nie da się ukryć, że dotychczas w kontekście poważnych planów kosmicznych mieliśmy Wenus raczej w nosie. Pierwszym wyborem jest Mars, nie mówiąc już o eksploracji Rowu Mariańskiego – wszystkich tajemnic nie odkrył przed nami jeszcze nawet nasz rodzimy świat. Ciekawe podsumowanie filozoficznych rozmyślań o Wenus można odnaleźć na serwisie Planetary Society w eseju Wszystkie oczy na Wenus: Bliższe spojrzenie na owianą tajemnicą planetę obok nas (tytuł w języku polskim to nasze tłumaczenie).
Grafika: Alex Andreyev, https://www.behance.net/gallery/44038011/Solaris-Art-for-Stanislaw-Lems-novel
Ale, ale – niesamowite, że ciśnienie i temperatura panujące na wysokości 50–65 km na Wenus są prawie takie same, jak przy powierzchni Ziemi. Górne warstwy atmosfery są dzięki temu najbardziej zbliżonym do niedoścignionych warunków gajańskich środowiskiem w całym Układzie Słonecznym, bardziej nawet niż powierzchnia Marsa, i to dlatego rozpatruje się planetę w kontekście kolonizacji. Chociaż powierzchnia planety jest wręcz wściekle wrogim środowiskiem, to w publikacji Colonization of Venus dla NASA z 2003 inżynier lotnictwa i kosmonautyki Geoffrey A. Landis zaproponował, aby eksploracja odbywała się z pokładów aerostatów znajdujących się w atmosferze. W dłuższej perspektywie być może udałoby się stworzyć stałe osiedla w postaci miast zaprojektowanych tak, aby unosiły się na wysokości owych pięćdziesięciu-sześćdziesięciu kilometrów w atmosferze. Coś jak Solaris albo Bespin City – miasto w chmurach ponad gazowym gigantem z uniwersum Star Wars.
Co ma w planie Clockwork Rover AREE?
Jednym z wyzwań konstrukcyjnych dla Clockworka, który miałby osiąść na powierzchni Wenus, jest mobilność. Wciąż wiele niewiadomych o powierzchni Wenus. Pierwszy pomysł Saudera przypominał pająki o wrzecionowatych nogach, które byłyby napędzane wyłącznie wiatrem. Skalisty teren oznacza jednak niestabilność takiej konstrukcji, a fatalnie przewrócony łazik może oznaczać praktycznie koniec misji. Z pomocą nadeszły bieżniki i gąsienice starych, ziemskich czołgów – w końcu zostały zaprojektowane po to, aby przetaczać się przez okopy i kratery. Można więc podejrzewać, że będzie to pojazd gąsienicowy.
Na zdjęciu studenci uczący się kodu w akademii U.S. Army Intelligence School w Fort Devens w stanie Massachusetts.
W kwestii komunikacji, gdy zrezygnować z elektroniki, pozostaje pomysł z 1838 roku – alfabet Morse’a. Orbitujący wehikuł mógłby wysłać sygnał do łazika za pomocą radaru. Sauder określił pomysł jako odwrotność technologii stealth – maskowania samolotów wojskowych. Samoloty stealth mają specjalne kształty, które rozpraszają sygnały radarowe, natomiast ekipa bada, jak ukształtować te cele, aby zamiast tego jasno te sygnały odbijały. Dodanie obrotowej przysłony przed celem radarowym pozwoliłoby łazikowi włączać i wyłączać jasny, odbity punkt – zupełnie jak latarnia morska albo lampy komunikacyjne marynarki wojennej.
W kolejnej fazie rozwoju projektu zespół liczy na to, że uda się prototypować łazik, który w końcu będzie w stanie zbadać geologię Wenus i odwiercić kilka próbek – jak robi to Perseverance na Marsie. Trwa wybór i testowanie części, więc na faktycznie
Kochamy wszystkie roboty, więc czekamy i śledzimy pomysły NASA i JPL. Do zobaczenia w następnym artykule szybciej niż przed lotem na Wenus.
