Kaikilla kiertoratamatkoilla aurinkokunnan eri planeetoilla, tutkijat ovat voineet kerätä uskomattoman määrän tietoja auttaaksemme meitä ymmärtämään naapurimaailmaamme. Kuvittele kuitenkin tehtävä, joka voisi lentää kiertoradan korkeudelle matalampi - tosiasiallisesti lentävä sisään toisen planeetan ilmakehän ja lähempänä pintaa - ja kuvitelkaa kuinka paljon yksityiskohtaisempia tiedot voisivat olla. Tämän tyyppinen operaatio olisi erityisen hyödyllistä Venuksessa, jossa voimakas lämpö ja murskautuva ilmanpaine pinnalla estävät kaikenlaisen laskuoperaation onnistumisen. Joten viime vuonna, kun NASA perusti tiede- ja teknologiajohtamisryhmän (STDT) tutkimaan Venuksen lippulaivamatkan konseptia, odottaa siipissä tohtori Geoffrey Landis. Viime vuosien ajan Landis ja ryhmä tutkijoita ja insinöörejä NASA: n Glennin tutkimuskeskuksesta ovat tutkineet aurinkovoiman lentokoneen käsitettä Venuksessa. Landis sanoo, että aurinkoenergialla toimiva pieni lentokone voisi lentää jatkuvasti Venuksen ilmakehässä, ja se olisi ihanteellinen väline tiedon keräämiseen sekä planeetan ilmakehästä että pinnasta, ja sillä olisi mahdollisuus liikkua melkein missä tahansa.
"Venus kiinnostaa tällä hetkellä paljon", Landis sanoi. ”Olemme tarkastellut Marsia melko vähän viime aikoina, ja tietyllä tavalla Mars on Maan kaksois, mutta vielä useammalla tavalla Venus on Maan kaksos. Joten opimme paljon maapallosta tutkimalla Venusta. ”
Aurinkoenergialla toimiva lentokone on kiinnostanut Landisia jo pitkään. "Vietin paljon aikaa korkeakoulujen rakentamisessa mallilentokoneisiin, joten ajatus lentokoneen lentämisestä Venuselle kuulosti minulle erittäin mielenkiintoisella tavalla", hän sanoi.
Vuodesta 2000 lähtien Landis ja hänen tiiminsä ovat tutkineet tätä konseptia, ja Landis esitteli äskettäin havaintonsa NASAn Venus-tutkimuskeskukselle. "Olen yrittänyt kiinnittää innostusta tekemistämme asioista", hän sanoi. Ryhmän tähän mennessä tekemä tärkein työ on keskittynyt itse lentokoneeseen ja todennut, että konsepti todella toimii.
"Olemme tehneet perusteellisen suunnittelututkimuksen selvittääkseen, onko näyttelymyyjiä", Landis sanoi. ”Emme usko, että niitä on. Mielestämme se on erittäin toteutettavissa oleva projekti. ”
Lentokoneen olisi taitettava niin, että se mahtuu pienen aerosellin sisään ”Discovery” -luokan tieteelliseen tehtävään. Venusiin saapuessaan vene laskeutuisi ilmakennosta, avautuisi ja alkaisi liukua ilmakehän läpi. Jos aurinkokennot peittäisivät koko pinnan, lentokone lentäisi tiukasti aurinkovoimalla ilman polttoainetta. Joukkue on keksinnyt taitettavat mallit, joiden siipiväli on 9 metriä ja pituus vajaat 7 metriä.
Yllättäen Venuksen ilmakehän tiheyden ei pitäisi olla ongelma aurinkolentokonetehtävissä. "Lentämissä korkeuksissa se olisi kuin lentäisi kohtalaisissa korkeuksissa maan päällä", Landis sanoi. ”Venus on todella helppo planeetta lentämään. Mielenkiintoista on, että Venuksen ongelma on tuuli. Osoittautuu, että se on erittäin tuulinen planeetta, ja haluaisimme pystyä pitämään aurinkolentokoneemme lentämässä auringon alla, joten meidän on lennettävä tuulta nopeammin, jotta voimme pysyä auringonvalossa. Jos pystymme siihen, voimme periaatteessa lentää ikuisesti. ”
Aluksen olisi kyettävä kestämään lento tuulen nopeudella tai sen yläpuolella, noin 95 m / s pilvikorkeudessa, 65 - 75 km pinnan yläpuolella. Alemmassa korkeudessa tapahtuvaa etsintää varten ilma-alus voi liukua alas useita tunteja ja sitten kiivetä takaisin korkeammalle korkeudelle, jolloin pilvikerrokset voidaan koettaa. Mutta lentokoneen piti olla auringonvalossa suurimman osan ajasta. Ryhmän analyysi lennosta akkuvarastoilla osoittaa, että lentokoneen pitäminen akun virralla ei olisinistu kulkiessaan planeetan yön puolella.
Siltä osin kuin tiedettä voidaan saada aurinkoenergialla toimivasta lentokoneesta Venuksessa, Landisin joukkue on ensisijaisesti harkinnut tehtävää tutkia Venuksen ilmapiiri. He ovat kuitenkin myös tarkastelleet sen käyttämistä tutkaoperaatioon, ja etenkin jos voitaisiin käyttää kahta lentokonetta, toinen voisi olla lähetin ja toinen vastaanotin tekemään niin sanottua bistaattista tutkaa, jossa voit muuttaa kulmaa siirto ja vastaanotin tarjoamaan lisätietoja planeetasta. Mutta pääasiassa lentokone lentää paljon lähempänä pintaa kuin kiertävä avaruusalus, jotta voidaan kerätä yksityiskohtaisempia tietoja planeetasta.
Landisin ryhmän nykyinen painopiste on päättää, millaista tiedettä voitaisiin tehdä ja miten se voitaisiin parhaiten saavuttaa. "Se mitä olemme viime aikoina tekeneet, on vain tutkia Venusta ja kysyä itseltämme, mitä haluamme tehdä", Landis sanoi. ”Onko lentokone oikea asia? Olemme myös tarkastelleet ilma-aluksia. Voit tehdä zeppelin-lentämisen Venuksen planeetalla, jolla on sekä etuja että haittoja lentokoneeseen nähden, joten kysymme itseltämme, missä korkeudessa pilvissä haluamme lentää - ylä-, alapuolella tai pilvissä - ja mitä tiedettä voimme tehdä? Venuksen erittäin kova osa lentää alhaalla. On erittäin helppo lentää korkealle, mutta mitä matalampi voit lentää, sitä parempaa tiedettä voit suorittaa. Mutta matalalta lentäminen on hankalaa. ”
Mielenkiintoista on, että viime vuonna Bostonin yliopiston opiskelijat suorittivat myös aurinkolentokoneen suunnittelututkimuksen Venuksessa ja he tarkastelivat Landis-ryhmän keksimää mallia. Myös BU-opiskelijat päättelivät, että tehtävä oli varsin toteutettavissa. ”He tarkastelivat lentokoneen perussuunnittelua: Voitko todella lentää Venuksella? Tarkastelimme muun muassa sitä, voisitko taittaa sen aerosheeliin ja miten se käytettäisiin jne. ”, Landis kertoi. "Löysimme tämän toisen tutkimuksen erittäin hyödylliseksi terveyden tarkistukseksi meille, että riippumaton ihmisryhmä tarkasteli ideoitamme ja sanoi, että ei, tämä ei ole kysymys."
Joten, milloin aurinkoenergialla toimiva lentokoneoperaatio voisi olla valmis lentämään Venuksen yli? "Se riippuu siitä, kuinka vaikea tehtävä olet tehdä", sanoi Landis. ”Jos teet yksinkertaisen aurinkolentokonetehtävän, olemme osoittaneet, että itse lentokoneessa ei ole mitään teknologian näytteilleasettajaa, joten mielestäni se on jotain, jonka voimme tehdä lähitulevaisuudessa, seuraavalle vuosikymmenelle. Mutta mitä vaikeampaa olet kiinnostunut tehtäväsi, sano esimerkiksi jos olet kiinnostunut lentämään matalalla tai napa-alueilla, paikoissa, joissa on vaikeampaa lentää, meidän olisi pakko palata takaisin ja miettiä, mikä on oikea ajoneuvotyyppi olisi."
Tässä artikkelissa käsitellään lisätietoja Venus Solar Powered -lentokoneesta
