Din spațiu, Venus arată ca o minge mare, opacă. Datorită atmosferei sale extrem de dense, care este compusă în principal din dioxid de carbon și azot, este imposibil de vizualizat suprafața folosind metode convenționale. Drept urmare, s-a aflat puțin despre suprafața sa până în secolul XX, datorită dezvoltării tehnicilor de cercetare radar, spectroscopice și ultraviolete.
Interesant este că, atunci când este privită în banda ultraviolete, Venus arată ca o minge în dungi, cu zone întunecate și luminoase amestecându-se una lângă alta. Timp de zeci de ani, oamenii de știință au teoretizat că acest lucru se datorează prezenței unui fel de material în vârfurile de nor ale lui Venus care absoarbe lumina în lungimea de undă a ultravioletelor. În următorii ani, NASA intenționează să trimită o misiune CubeSat în Venus, în speranța rezolvării acestui mister de durată.
Misiunea, cunoscută sub denumirea de CubeSat UV Experiment (CUVE), a primit recent finanțare din programul Planetary Science Deep Space SmallSat Studies (PSDS3), care are sediul ca Centrul de zbor spațial Goddard al NASA. Odată implementat, CUVE va determina compoziția, chimia, dinamica și transferul radiativ al atmosferei Venus folosind instrumente sensibile la ultraviolete și o nouă oglindă de colectare a luminii de nanotub de carbon.
Misiunea este condusă de Valeria Cottini, un cercetător de la Universitatea din Maryland, care este și investigatorul principal al CUVE. În luna martie a acestui an, programul PSDS3 al NASA l-a ales ca unul dintre alte 10 studii menite să dezvolte concepte de misiune folosind sateliți mici pentru a investiga Venus, luna Pământului, asteroizii, Marte și planetele exterioare.
Venus prezintă un interes deosebit pentru oamenii de știință, având în vedere dificultățile de explorare a atmosferei sale groase și periculoase. În ciuda NASA și a altor agenții spațiale, ceea ce provoacă absorbția radiațiilor ultraviolete în vârful norului planetei rămâne un mister. În trecut, observațiile au arătat că jumătate din energia solară pe care planeta o primește este absorbită în banda ultravioletă de stratul superior al atmosferei sale - nivelul în care există nori de acid sulfuric.
Alte lungimi de undă sunt împrăștiate sau reflectate în spațiu, ceea ce conferă planetei aspectul său gălbui, fără caracteristici. Multe teorii au fost avansate pentru a explica absorbția luminii UV, care includ posibilitatea ca un absorbant să fie transportat din adâncime în atmosfera lui Venus prin procese convective. Odată ce ajunge în vârfurile norului, acest material ar fi dispersat de vânturile locale, creând modelul de absorbție strecuitor.
Prin urmare, zonele luminoase sunt considerate a corespunde regiunilor care nu conțin absorbant, în timp ce zonele întunecate. După cum a indicat Cottini într-un comunicat de presă recent al NASA, o misiune CubeSat ar fi ideală pentru investigarea acestor posibilități:
„Deoarece absorbția maximă a energiei solare de către Venus are loc în ultraviolete, determinarea naturii, concentrației și distribuției absorbantului necunoscut este fundamentală. Aceasta este o misiune foarte concentrată - perfectă pentru o aplicație CubeSat. ”
O astfel de misiune ar susține îmbunătățiri recente ale miniaturizării, care au permis crearea de sateliți mai mici, de dimensiuni cutii, care pot face aceleași joburi ca și cei mai mari. Pentru misiunea sa, CUVE s-ar baza pe o cameră ultraviolete miniaturizată și pe un spectrometru în miniatură (care permite analiza atmosferei în mai multe lungimi de undă), precum și pe software de navigare, electronică și zbor miniaturizat.
O altă componentă cheie a misiunii CUVE este oglinda nanotubului de carbon, care face parte dintr-un telescop în miniatură pe care echipa speră să îl includă. Această oglindă, care a fost dezvoltată de Peter Chen (un contractant la NASA Goddard), este realizată turnând un amestec de nanotuburi epoxidice și carbon într-o matriță. Această matriță este apoi încălzită pentru a vindeca și întări epoxidicul, iar oglinda este acoperită cu un material reflectorizant din aluminiu și dioxid de siliciu.
Pe lângă faptul că este ușor și foarte stabil, acest tip de oglindă este relativ ușor de produs. Spre deosebire de lentilele convenționale, nu necesită lustruire (un proces costisitor și care consumă timp) pentru a rămâne eficient. Așa cum a indicat Cottini, acestea și alte evoluții ale tehnologiei CubeSat ar putea facilita misiunile low-cost capabile să susțină activități în misiunile existente pe întregul sistem solar.
„CUVE este o misiune țintită, cu o sarcină utilă dedicată științei și un autobuz compact pentru a maximiza oportunitățile de zbor, cum ar fi o partajare cu o altă misiune spre Venus sau către o țintă diferită”, a spus ea. „CUVE ar completa misiunile Venus trecute, actuale și viitoare și ar oferi un profit extraordinar științific la costuri mai mici.”
Echipa anticipează că, în anii următori, sonda va fi trimisă la Venus, ca parte a sarcinii utile secundare a unei misiuni mai mari. Odată ce va ajunge la Venus, va fi lansată și va asuma o orbită polară în jurul planetei. Ei estimează că ar fi nevoie de un an și jumătate CUVE pentru a ajunge la destinație, iar sonda ar strânge date pentru o perioadă de aproximativ șase luni.
Dacă va avea succes, această misiune ar putea deschide calea către alți sateliți cu costuri mici și ușoare care sunt dislocate în alte corpuri solare ca parte a unei misiuni de explorare mai mare. Cottini și colegii săi își vor prezenta, de asemenea, propunerea pentru satelitul CUVE și misiunea la Congresul European pentru Științe Planetare 2017, care se va desfășura în perioada 17 - 22 septembrie la Riga, Letonia.
