O DAVINCI + enviará uma sonda de um metro de diâmetro para desafiar as altas temperaturas e pressões perto da superfície de Vênus para explorar a atmosfera de cima das nuvens até perto da superfície do que pode ter sido um continente. Durante os quilômetros finais da descida em queda livre (foto aqui), a sonda fará imagens espetaculares e medições químicas da atmosfera mais profunda de Vênus pela primeira vez. Crédito da foto: visualização GSFC da NASA por CI Labs Michael Lentz e outros

Embora a terra e Vênus são semelhantes em tamanho e localização, hoje são mundos muito diferentes. Enquanto a Terra tem oceanos de água e vida abundante, Vênus é árida e extremamente inóspita. Embora ligeiramente mais perto do Sol – cerca de 70 por cento da distância da Terra – Vênus é muito mais quente, com temperaturas na superfície altas o suficiente para derreter o chumbo. A paisagem queimada é obscurecida por nuvens de enxofre ácido, e é sufocado por uma atmosfera densa de principalmente dióxido de carbono a 90 vezes a pressão da terra, o que faz com que o ar próximo à sua superfície se comporte mais como um líquido do que como um gás.

No entanto, os cientistas acreditam que Vênus pode ter sido mais parecido com a Terra em uma época anterior, um mundo de oceanos de água que podem ter sido habitáveis ​​por bilhões de anos. Eles suspeitam que algo causou um “efeito estufa descontrolado” na atmosfera de Vênus, elevando a temperatura e evaporando os oceanos. NASAA missão da DAVINCI + é explorar Vênus para determinar se ela era habitável e entender como esses mundos semelhantes levaram a destinos tão diferentes.

“Vênus é uma ‘Pedra de Roseta’ para os livros de registro de mudanças climáticas, habitabilidade e o que acontece quando um planeta perde a superfície dos oceanos por um longo tempo”, disse James Garvin, pesquisador sênior do DAVINCI + no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Mas Vênus é ‘difícil’ já que qualquer pista se esconde atrás da cortina de uma atmosfera opaca massiva com condições inóspitas para a exploração da superfície, então precisamos ser inteligentes e usar nossas melhores ‘ferramentas científicas’ de maneiras inovadoras em missões como. trazer para Vênus trazer DAVINCI +. Por esse motivo, batizamos nossa missão de ‘DAVINCI +’ em homenagem ao pensamento renascentista inspirado e visionário de Leonardo da Vinci, que foi além da ciência e se funde com engenharia, tecnologia e até mesmo arte. “

O DAVINCI + usa observações tanto de cima como de dentro da atmosfera planetária para responder a questões importantes sobre como Vênus se formou, evoluiu e possivelmente perdeu sua habitabilidade (e os oceanos da superfície do passado). Sua “mobilidade vertical natural” se estende do topo da atmosfera através das nuvens e, em seguida, através da atmosfera profunda até um pouco acima da superfície, onde imagens 3D de paisagens montanhosas juntamente com química detalhada são realizadas. Crédito da foto: visualização GSFC da NASA e CI Labs Michael Lentz e colegas

O impacto científico do DAVINCI + se estenderá além do sistema solar para planetas semelhantes a Vênus orbitando outras estrelas (exoplanetas) que se espera sejam alvos comuns e importantes para o telescópio espacial James Webb da NASA. Mas esses planetas podem ser difíceis de interpretar, especialmente quando estão envoltos em nuvens espessas como Vênus.

“Vênus é o”Exoplaneta em nosso quintal, “o que pode nos ajudar a entender esses mundos analógicos distantes, fornecendo a Verdade da Terra para aprimorar os modelos de computador que usaremos para interpretar os planetas Exo-Vênus”, disse Giada Arney, Diretor Assistente de Pesquisa da DAVINCI + NASA Goddard. “Mas há tanto sobre Vênus que ainda não entendemos, e é aí que entra o DAVINCI +. Surpreendentemente, se Vênus era habitável no passado, alguns planetas Exo-Vênus também podem ser habitáveis! O estudo da evolução de Vênus do DAVINCI + pode, portanto, nos ajudar a entender melhor como os mundos habitáveis ​​são distribuídos em outras partes do universo e como os planetas habitáveis ​​em geral evoluem ao longo do tempo. “

A missão Deep Atmosphere Venus Investigação de Gases Nobres, Química e Imaging Plus consistirá em uma espaçonave e uma sonda. A espaçonave rastreará o movimento das nuvens e mapeará a composição da superfície medindo a emissão de calor da superfície de Vênus que escapa através da maciça atmosfera para o espaço. A sonda descerá pela atmosfera e medirá sua química, bem como temperatura, pressão e ventos. A sonda também coletará as primeiras imagens de alta resolução de Alpha Regio, uma antiga região montanhosa com o dobro do tamanho do Texas com montanhas recortadas, para procurar evidências de que a água da crosta terrestre do passado afetou os materiais da superfície.

O lançamento está planejado para o FY2030 com dois sobrevôos de Vênus antes da descida da sonda. O sobrevôo é a fase inicial da missão de sensoriamento remoto para estudar a circulação atmosférica e a composição da superfície do mapa. Cerca de dois anos depois, a sonda será liberada para estudar a atmosfera durante uma descida que levará cerca de uma hora antes de pousar em Alpha Regio.

A NASA selecionou a missão DAVINCI + (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble-gas, Chemistry and Imaging +) como parte de seu programa de descoberta e será a primeira sonda a entrar na URSS desde a Pioneer Venus em 1978 e Vega na URSS, a Venusiana A atmosfera invade 1985. Batizada em homenagem ao artista visionário e cientista da Renascença, Leonardo da Vinci, a missão DAVINCI + levará as tecnologias do século 21 para o mundo vizinho. O DAVINCI + poderia mostrar se o planeta irmão da Terra se parecia mais com o planeta gêmeo da Terra em um passado distante, possivelmente hospitaleiro, com oceanos e continentes. Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA

“A próxima etapa na exploração de Vênus requer uma carga útil de instrumento poderoso que pode alavancar recursos modernos para criar conjuntos de dados definitivos que transformam nossa compreensão de nossa vizinhança planetária”, disse Stephanie Getty, diretora assistente de pesquisa do DAVINCI + na NASA Goddard. “O DAVINCI + utiliza ferramentas comprovadas para os problemas científicos mais inovadores que Vênus enfrenta hoje, e estamos entusiasmados em trazer uma comunidade científica enérgica em nossa jornada enquanto entregamos os conjuntos de dados químicos, geológicos e de dinâmica atmosférica que irão alimentar as próximas grandes descobertas – e próximas grandes questões – sobre Vênus e mundos semelhantes a Vênus. “

A sonda contém quatro instrumentos. Dois deles – o Venus Mass Spectrometer (VMS) e o Venus Tunable Laser Spectrometer (VTLS) – conduzirão o primeiro estudo completo da composição de toda a seção transversal dos gases atmosféricos de Vênus, procurando pistas de como, quando e por que o clima está mudando que Vênus poderia ter mudado tão dramaticamente. O terceiro instrumento, a Investigação da Estrutura Atmosférica de Vênus (VASI), mede pressão, temperatura e ventos de uma altura de cerca de 70 quilômetros até a superfície com uma resolução dez vezes maior (ou mais) do que qualquer sonda de Vênus anterior. Depois que a sonda cai abaixo da espessa camada de nuvem, o instrumento Venus Descent Imager (VenDI) vai tirar centenas de imagens de infravermelho próximo das terras altas de Alpha Regio, que a equipe usará para mapear a topografia e composição. Essas imagens mostram paisagens exclusivas de Vênus nas altas resoluções típicas de Lander (perto da superfície).

A espaçonave terá um instrumento, um conjunto de quatro câmeras chamado VISOR (Orbit for Reconnaissance’s Venus Imaging System). Uma câmera será sensível à luz ultravioleta para rastrear os movimentos das nuvens na atmosfera. Além disso, uma série de três câmeras sensíveis à luz do infravermelho próximo serão capazes de identificar a composição da superfície em nível regional, analisando a emissão de calor do infravermelho próximo da superfície quando a espaçonave está sobre o lado noturno de Vênus. Como a água pode afetar a composição das rochas, essas imagens fornecem pistas sobre como os oceanos antigos podem ter moldado a crosta de Vênus. O conjunto de câmeras fornecerá os primeiros mapas composicionais de Ishtar Terra, o “continente” de altas latitudes em Vênus com uma faixa de altitude de até 11 quilômetros. Ishtar pode ser a manifestação final de algum tipo de placa tectônica em Vênus, que se desligou quando os oceanos se desintegraram há cerca de um bilhão de anos.

NASA Goddard é o centro de pesquisa líder e será responsável pelo gerenciamento do projeto para a missão, bem como pela engenharia de sistemas do projeto para o desenvolvimento do sistema de voo da sonda. Goddard construirá o instrumento VMS em colaboração com a Universidade de Michigan e os sistemas de sensores do instrumento VASI. Goddard também lidera a equipe de suporte científico do projeto.

Parceiros principais incluem Lockheed Martin, Denver, Colorado, que construirá o aeroshell e backshell (o sistema de entrada e descida) para lançar a sonda na atmosfera e implantar os paraquedas para colocá-la na trajetória de descida correta, bem como o porta-sonda espaçonave, o sistema de telecomunicação flyby para a sonda, a plataforma flyby science para o conjunto de câmeras VISOR e a espaçonave portadora / orbital. O Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, fornecerá o rádio de fronteira bidirecional que a missão usará para comunicações entre a sonda e a espaçonave e para a orientação científica do elemento VASI. O instrumento VTLS é fornecido pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia. A Malin Space Science Systems, de San Diego, Califórnia, fornecerá as câmeras, incluindo a câmera de descida VenDI e a suíte VISOR orbital / flyby. O Langley Research Center da NASA, em Hampton, Virginia, apoiará a entrada nos sistemas de descida, e o Ames Research Center da NASA no Moffett Federal Airfield, no Vale do Silício, na Califórnia, colaborará no sistema de proteção térmica e nos sistemas de medição do sistema de entrada. KinetX, Inc., Tempe, Arizona, fará parceria com Goddard e Lockheed Martin para auxiliar no desenvolvimento de dinâmica e trajetória de vôo.

As missões de classe do Programa Discovery, como DAVINCI +, complementam as explorações de exploração planetária “carro-chefe” da NASA, destinadas a alcançar resultados excepcionais, lançando mais missões menores com menos recursos e tempos de desenvolvimento mais curtos. Eles são administrados pela Divisão de Ciência Planetária da NASA pelo Escritório do Programa de Missões Planetárias no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama. As missões são projetadas e dirigidas por um pesquisador principal que reúne uma equipe de cientistas e engenheiros para responder às principais questões científicas sobre o sistema solar.