美国宇航局对有朝一日可以探索金星的机器人气球进行王牌测试

这些天来,火星受到了地球人的很多关注,但最近金星受到关注,美国宇航局、其欧洲同行 ESA和新西兰航天公司Rocket Lab都计划在未来几年向那里发送任务。

除此之外,美国宇航局还在考虑通过在金星风中驾驶机器人“航空机器人”气球来探索这颗荒凉的星球。

作为潜在任务研究的一部分,美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 最近在内华达州黑岩沙漠上空完成了航空机器人原型的两次试飞,成功地展示了在此过程中的受控高度飞行。

向金星发送航天器是一个棘手的提议,因为其极高的压力、高温和腐蚀性气体会在短短几个小时内使其失效。但是在荒凉地带上方几十英里处是一个飞行机器人能够安全机动的区域。

“一个概念设想将气球与金星轨道器配对,两者协同工作以研究地球的姐妹行星,” JPL 在其网站上解释道。 “虽然轨道器仍将远离大气层,但进行科学测量并用作通信中继器时,直径约 40 英尺(12 米)的空中机器人气球或航空机器人将进入其中。”

原型气球具有一个刚性的、充满氦气的内部储液罐和一个能够膨胀和收缩的外部氦气气球。氦气排放口允许气体在内部和外部之间通过,改变浮力水平,从而为科学家提供控制飞行器高度的方法。

为了测试设计,来自 JPL 和近太空公司(一家提供高海拔、近太空平台的商业供应商)的科学家和工程师进行了两次飞行,以测试一个原型气球,其大小约为前往金星的气球的三分之一.

JPL 说,气球飞到地球大气层中 4,000 英尺(1 公里)的地方,该地方的密度与飞行器在金星上方约 180,000 英尺(55 公里)处所经历的密度相似。

内华达州测试的成功表明,飞行器可以在金星上空漂浮数周甚至数月,有充足的时间监测金星地震产生的声波和分析金星云层的化学成分,以及其他任务目标。收集到的数据通过伴随的轨道器传回地球。

“我们对原型的性能非常满意,”JPL 机器人技术专家 Jacob Izraelevitz 说。 “它已发射,展示了可控高度机动,并在两次飞行后恢复良好。”

Izraelevitz 补充说:“我们已经记录了这些飞行的大量数据,并期待在探索我们的姐妹星球之前使用它来改进我们的模拟模型。”

自从 1985 年苏联成功地将这种设计用作苏联织女星一号和织女二号双任务的一部分以来,气球一直被视为一种可行的金星探索方法。两个充满氦气的气球在金星风中航行了超过 46 小时在他们仪器的电池耗尽之前。 “他们在金星大气层中的短暂时间为科学提供了一个诱人的暗示,这可以通过漂浮在行星大气层中的更大、持续时间更长的气球平台来实现,”喷气推进实验室说。


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