מדענים ומהנדסים בדקו אב טיפוס של בלון נוגה במדבר הסלע השחור של נבדה ביולי 2022. כלי הטיס המוקטן השלים בהצלחה שתי טיסות ניסוי ראשוניות.

עם החום הצורב והלחץ העצום, פני השטח של נוגה עוינים וחסרי סלחנות. למעשה, הגשושיות שנחתו שם עד כה החזיקו מעמד רק כמה שעות לכל היותר. אבל ייתכן שיש דרך נוספת לחקור את העולם המסוכן והמרתק הזה מעבר למסלולים, המקיפים את השמש במרחק יריקה מכדור הארץ. זהו הבלון. מעבדת ההנעה הסילונית (JPL) של נאס"א בפסדינה, קליפורניה, דיווחה ב-10 באוקטובר 2022 כי בלון רובוטי אווירי, אחד מקונספט הרובוטים האוויריים שלה, השלים בהצלחה שתי טיסות ניסוי מעל נבאדה.

החוקרים השתמשו באב טיפוס לניסוי, גרסה מצומצמת של בלון שיוכל יום אחד להיסחף דרך העננים הצפופים של נוגה.

טיסת ניסוי ראשונה של אב טיפוס של בלון נוגה

קוטרו של ונוס אירובוט המתוכנן הוא 12 מטרים, כשני שלישים מגודלו של האב טיפוס.

צוות של מדענים ומהנדסים מ-JPL ומ-Near Space Corporation בטילמוק, אורגון, ביצע את טיסת הניסוי. הצלחתם מצביעה על כך שכדורים פורחים נוגה אמורים להיות מסוגלים לשרוד באטמוספירה הצפופה של העולם השכן. על נוגה, הבלון יטוס בגובה של 55 קילומטרים מעל פני השטח. כדי להתאים את הטמפרטורה והצפיפות של האטמוספירה של נוגה בניסוי, הצוות הרים את בלון הניסוי לגובה של קילומטר אחד.

בכל דרך, הכדור הפורח מתנהג כפי שתוכנן. יעקב יזרעלביץ, חוקר ראשי ב-JPL Flight Test, מומחה לרובוטיקה, אמר: "אנו מרוצים מאוד מביצועי האב טיפוס. הוא שוגר, הדגים תמרון גובה מבוקר, והחזרנו אותו למצב טוב לאחר שתי הטיסות. תיעדנו נתונים נרחבים מטיסות אלו ומצפים להשתמש בהם כדי לשפר את מודלי הסימולציה שלנו לפני שנחקור את כוכב הלכת האחות שלנו."

פול ביירן מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, שותף למדעי הרובוטיקה בחלל, הוסיף: "הצלחת טיסות הניסוי הללו חשובה לנו מאוד: הדגמנו בהצלחה את הטכנולוגיה הדרושה לחקר ענן נוגה. ניסויים אלה מניחים את היסודות לאופן שבו נוכל לאפשר חקר רובוטי ארוך טווח על פני השטח האיום של נוגה."

נסיעה ברוחות נוגה

אז למה בלונים? נאס"א רוצה לחקור אזור באטמוספירה של נוגה שנמצא נמוך מדי מכדי שהמסלול יוכל לנתח אותו. בניגוד לנחתות, שמתפוצצות תוך שעות, בלונים יכולים לרחף ברוח במשך שבועות או אפילו חודשים, ולנסחף ממזרח למערב. הבלון יכול גם לשנות את גובהו בין 52 ל-62 קילומטרים מעל פני השטח.

עם זאת, רובוטים מעופפים אינם לבד לחלוטין. הם פועלים עם חללית מעל אטמוספירת נוגה. בנוסף לביצוע ניסויים מדעיים, הכדור הפורח משמש גם כממסר תקשורת עם החללית.

בלונים בתוך בלונים

האב טיפוס הוא בעצם "בלון בתוך בלון", אמרו החוקרים.הֶלִיוּםממלא מאגר פנימי נוקשה. בינתיים, בלון ההליום החיצוני הגמיש יכול להתרחב ולהתכווץ. בלונים יכולים גם לעלות גבוה יותר או לרדת נמוך יותר. הוא עושה זאת בעזרתהֶלִיוּםפתחי אוורור. אם צוות המשימה היה רוצה להרים את הבלון, הם היו משחררים הליום מהמאגר הפנימי לבלון החיצוני. כדי להחזיר את הבלון למקומו, ה-הֶלִיוּםמתפזר חזרה לתוך המאגר. זה גורם לבלון החיצוני להתכווץ ולאבד מעט כוח ציפה.

סביבה קורוזיבית

בגובה המתוכנן של 55 קילומטרים מעל פני נוגה, הטמפרטורה אינה כה קשה והלחץ האטמוספרי אינו כה חזק. אך חלק זה של האטמוספירה של נוגה עדיין קשה למדי, משום שהעננים מלאים בטיפות של חומצה גופרתית. כדי לסייע בעמידה בסביבה קורוזיבית זו, בנו המהנדסים את הבלון משכבות מרובות של חומר. החומר כולל ציפוי עמיד לחומצה, מטליזציה להפחתת חימום סולארית ושכבה פנימית שנשארת חזקה מספיק כדי לשאת מכשירים מדעיים. אפילו האטמים עמידים לחומצה. ניסויי טיסה הראו כי החומרים והמבנה של הבלון אמורים לעבוד גם על נוגה. החומרים המשמשים להישרדות נוגה מאתגרים לייצור, וחוסן הטיפול שהדגמנו בשיגור ובחילוץ שלנו מנבאדה מעניק לנו ביטחון באמינות הבלונים שלנו על נוגה.

במשך עשרות שנים, מדענים ומהנדסים הציעו טיסה בכדור פורח כדרך לחקור את נוגה. זה עשוי להפוך בקרוב למציאות. תמונה מאת נאס"א.

מדע באטמוספירה של נוגה

מדענים מציידים בלונים למגוון מחקרים מדעיים. אלה כוללים חיפוש גלי קול באטמוספירה הנוצרים מרעידות אדמה בנוגה. חלק מהניתוחים המרתקים ביותר יהיו הרכב האטמוספירה עצמה.פחמן דו-חמצנימהווה את רוב האטמוספירה של נוגה, ומזין את אפקט החממה הבלתי פוסק שהפך את נוגה לגיהנום על פני השטח. הניתוח החדש יכול לספק רמזים חשובים לגבי האופן שבו זה בדיוק קרה. למעשה, מדענים אומרים שבימים הראשונים, נוגה הייתה דומה יותר לכדור הארץ. אז מה קרה?

כמובן, מאז שמדענים דיווחו על גילוי פוספין באטמוספירה של נוגה בשנת 2020, שאלת החיים האפשריים בענני נוגה עוררה עניין מחדש. מקורות הפוספין אינם חד משמעיים, וחלק מהמחקרים עדיין מפקפקים בקיומו. אך משימות בלון כמו זו יהיו אידיאליות לניתוח מעמיק של עננים ואולי אפילו לזיהוי ישיר של חיידקים. משימות בלון כמו זו יכולות לעזור לחשוף חלק מהסודות המבלבלים והמאתגרים ביותר.