Na palubě připravované americké sondy DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) bude také přístroj VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation). Společně s ostatními přístroji na palubě bude jeho úkolem pomoci rozlousknout záhady spojené s atmosférou Venuše. Přístroj VASI bude umístěn na sestupovém pouzdru, které se na padáku snese k povrchu Venuše. Toto pouzdro o tvaru koule ponese celkem pět pokročilých přístrojů, které budou studovat charakteristiky atmosféry Venuše a měřit, jak se tyto hodnoty mění během sestupu níže k povrchu. Konkrétně data z přístroje VASI poskytnou nové informace o teplotách, tlacích a větru. Položí tak základ primární výškové reference pro ostatní přístroje na sestupovém pouzdru, které budou sledovat chemické složení okolního prostředí.

Plánovaný průběh přistání pouzdra v rámci návrhu mise DAVINCI
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

„V hloubkách atmosféry Venuše je hned několik skládaček,“ říká Ralph Lorenz, vědec z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory v marylandském Laurelu, který vede vývoj přístroje VASI a dodává: „Nemáme všechny kousky těchto skládaček a právě mise DAVINCI by je nám měla přinést tím, že změří ve stejnou chvíli jak chemické složení, tak i tlak a teplotu během přibližování k povrchu.“

Mezi mnoho záhad husté atmosféry Venuše, patří její interakce se sopkami. Vědce zajímá, co nám tato vzájemná interakce může prozradit o budoucnosti Země. „Dlouhodobá obyvatelnost Země, jak se zatím zdá, závisí na propojení vnitřních vrstev a atmosféry,“ zmiňuje Lorentz a dodává: „Dlouhodobá hojnost oxidu uhličitého v atmosféře, na kterou spoléháme, aby udržela povrch Země dost teplý pro život v geologickém časovém horizontu, spočívá na sopkách.“ Jedna z otázek třeba zní, zda jsou sopky na Venuši stále aktivní. Podrobná měření atmosférické teploty, větru a složení s rozlišenou výškou pomohou najít odpověď i na tuto otázku.

Ovšem mračna obsahující kyselinu sírovou, tlak 90× vyšší než na Zemi a povrchové teploty okolo 460 °C činí z Venuše mimořádně náročné prostředí k průzkumu. Před experty tak stojí přetěžký úkol vytvořit přístroje, které poskytnou citlivá měření i v době, kdy budou vystaveny drsnému prostředí Venuše. Z tohoto důvodu bude většina senzorů a dalších subsystémů DAVINCI uzavřena v sestupové kouli, která bude svou konstrukcí připomínat ponorku. Její bytelná konstrukce zabezpečí odolnost proti drtivému tlaku atmosféry a efektivní izolace ochrání citlivé systémy před intenzivním žárem, který panuje u povrchu. Jenže problém je, že senzory přístroje VASI musí být přímo vystaveny okolnímu prostředí, aby mohly plnit své úkoly.

Umístění přístroje VASI na kulovém pouzdru DAVINCI.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

„Venuše je drsná. Podmínky především ve spodních patrech atmosféry velmi komplikují návrhy přístrojů a systémů, které je budou podporovat,“ říká Lorentz a dodává: „Všechno musí být buďto chráněné před okolím prostředím a nebo to musí být postaveno tak, aby jim odolalo.“ Při sestupu kulového pouzdra k povrchu bude VASI zaznamenávat změny teploty pomocí teplotního senzoru, který bude zabalen v tenké kovové trubici připomínající brčko. Atmosféra tuto trubici ohřeje, což senzor změří a zaznamená, ovšem bude chráněn před korozivním prostředím. Současně budou probíhat měření atmosférického tlaku, což obstará malá křemíková membrána. Na jedné straně membrány bude vakuum a na straně druhé atmosféra Venuše, která bude na membránu tlačit a prohýbat ji. Ten průhyb se bude měřit a poslouží k výpočtu tlaku.

Jak bylo uvedeno výše, VASI bude měřit i vítr. K tomuto účelu využije kombinaci akcelerometrů a setrvačníků v sestupové kouli, ale i Dopplerův jev. Akcelerometry změří změny rychlosti a směru, zatímco setrvačníky zaznamenají změny rotace. Dopplerovská měření zachytí změny v rychlosti a směru měřením frekvence posunu rádiového signálu z vysílače na sestupovém pouzdru. Zjednodušeně to bude podobné jako když se mění tón sirény zrychlující sanitky. Na Goddardově středisku v marylandském Greenbeltu probíhá sestavování několika senzorů a jejich krytů. Dopplerovská měření jsou integrována do rádiového systému mise DAVINCI, na kterém pracuje kalifornská JPL.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/davincinadirprobealpha-update.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/DAVINCI_Venus_mission_descent.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/vasi_one_text.png