Как ЕКА готовит свой космический корабль к исследованию адских условий Венеры
Венера не является привлекательной планетой для посещения. От чрезвычайно высокого давления на ее поверхности до палящих температур, горячих, как в духовке, планета не принимает посетителей, будь то люди или роботы. Однако, несмотря на эти проблемы, НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА) запланировали не менее трех предстоящих миссий к Венере в следующем десятилетии, и недавно ЕКА раскрыло информацию о том, как оно будет тестировать и готовить свой корабль EnVision для полета на планету. адские условия .
EnVision выйдет на орбиту вокруг Венеры, чтобы собрать данные об атмосфере планеты, но это непростая задача. Чтобы занять позицию, ему придется выполнить маневр, называемый аэродинамическим торможением, при котором он снижает свою орбиту, задевая верхние слои атмосферы. Этот деликатный процесс также используется, например, при выходе корабля на орбиту вокруг Марса, но на Венере он сложнее, потому что гравитация сильнее, поэтому корабль будет двигаться быстрее.
«EnVision в его нынешнем виде не может существовать без этой длительной фазы аэродинамического торможения», — пояснил в своем заявлении руководитель исследования EnVision Томас Вуарин. «Космический аппарат будет выведен на орбиту Венеры на очень большой высоте, примерно 250 000 км, затем нам нужно будет спуститься на полярную орбиту высотой 500 км для научных операций. Летая на Ariane 62, мы не можем позволить себе все дополнительное топливо, необходимое для снижения нашей орбиты. Вместо этого мы будем замедляться за счет повторных проходов через верхние слои атмосферы Венеры, спускаясь на глубину до 130 км от поверхности».
Еще одна проблема для миссии связана с атомарным кислородом, атмосферным компонентом, который может разрушать материалы. В верхней части венерианской атмосферы содержится значительное количество этого атомарного кислорода, который может разъедать компоненты космического корабля, когда он проходит через него при аэродинамическом торможении.
Чтобы проверить, справятся ли с этим материалы космического корабля, образцы подвергают воздействию атомарного кислорода на техническом объекте ЕКА в Нидерландах, который называется Low Earth Orbit Facility или LEOX. Атомарный кислород также является проблемой на низкой околоземной орбите, поэтому на этом объекте есть опыт испытаний материалов против него.
В испытательном стенде устанавливается вакуумная камера, в которую закачивается молекулярный кислород. Затем запускается лазер для генерации атомарного кислорода, и материалы и покрытия можно оставить в этом атомарном кислороде, чтобы проверить, не подверглись ли они коррозии.
«Мы хотим убедиться, что эти детали устойчивы к эрозии, а также сохраняют свои оптические свойства — то есть они не разлагаются и не темнеют, что может иметь косвенные последствия с точки зрения их теплового поведения, потому что у нас есть чувствительные научные инструменты, которые должны поддерживать заданную температуру», — пояснил Вуарин. «Нам также необходимо избегать отслаивания или выделения газа, которые приводят к загрязнению».
Миссию EnVision планируется запустить не раньше 2031 года.