Relatamos anteriormente sobre um projeto financiado pelo NIAC conhecido como missão Lofted Environment and Atmospheric Venues Sensors (LEAVES) para estudar a atmosfera de Vênus. Embora a tecnologia por trás da ideia ainda esteja em desenvolvimento, ela já inspirou uma equipe de alunos de graduação do Worcester Polytechnic Institute (WPI) a desenvolver uma missão de satélite de apoio para lançar e se comunicar com as folhas. O artigo, parte de sua tese de bacharelado, detalha como usar esses novos sensores e os desafios futuros.
Para relembrar – o principal ponto de venda exclusivo do LEAVES é que eles são formas baratas de coletar dados sobre a atmosfera de Vênus – pelo menos desde a altura de cerca de 100 km até 30 km, onde muita física atmosférica interessante está ocorrendo. Eles são projetados sem sistema de propulsão e, como tal, deslizam por conta própria, enviando dados sobre pressão local, temperatura, composição atmosférica e orientação da sonda por meio de uma unidade de medição inercial como as usadas em drones.
Não se destinam a durar muito, mas o curto período de tempo em que estarão presentes na atmosfera poderá fornecer informações sobre várias questões pendentes sobre Vênus, como qual composto está absorvendo a luz quase ultravioleta na alta atmosfera ou a concentração local de monóxido de carbono. . No entanto, a sua distribuição pela superfície planetária é uma parte crítica de qualquer esforço desse tipo – e é aí que entra o desenho da missão da equipa do WPI.
O projeto de sua missão gira em torno de duas espaçonaves unidas para lançamento e aproximação de Vênus, mas depois se separando em órbitas totalmente diferentes. Uma delas, Deméter, é a responsável pelo lançamento das FOLHAS. A outra, Perséfone, leva o nome da filha de Deméter, que o equivalente grego de Vênus levou para o submundo. Ele fica em uma órbita mais alta e é responsável por transmitir os dados coletados pelos FOLHAS de volta à Terra.
Demeter tomou duas decisões importantes de projeto – uma era onde implantar o LEAVES e a segunda era como fazê-lo. A equipe elaborou uma estratégia de implantação de oito LEAVES a cada 20 metros de latitude em todo o planeta, para um total de 144 sondas. É importante ressaltar que estes seriam implantados na luz diurna/noturna para examinar como a diferença entre o dia e a noite pode desempenhar um papel no ciclo do dióxido de enxofre em Vênus.
Como implantá-los ofereceu um desafio diferente – a equipe decidiu-se por 18 caixas em miniatura, cada uma conectada a um pequeno propulsor de foguete sólido usando hidrazina. Demeter orbitaria ao redor do planeta a uma altitude de cerca de 235 km e lançaria oito FOLHAS a cada 20 graus ao redor do planeta. Essas FOLHAS desceriam através da atmosfera – algumas em torno do equador, outras em torno dos pólos – e implantariam a sua forma de planeio a cerca de 150 km da superfície. Por volta de 100 km, eles começariam a enviar dados para Perséfone, aguardando no alto. Após a conclusão de sua missão de implantação, o próprio Demeter sairia da órbita e começaria a queimar na atmosfera de Vênus.
Crédito – Canal Cosmic Voyages no YouTube
Perséfone tem um trabalho muito mais simples: usa um foguete propulsor para atingir uma órbita de 2.000 km e espera pacientemente até que os LEAVES sejam implantados. Em seguida, ele usa uma antena de alto ganho para captar sinais dos sistemas de comunicação relativamente fracos do LEAVES e armazená-los em seu disco rígido local. Depois que todos os dados forem coletados, Perséfone os transmite de volta para a Terra.
Todos os componentes, exceto um em ambos os satélites, possuem níveis de prontidão tecnológica muito elevados (TRL-9). A única exceção são os tubos de implantação do LEAVES, que têm um TRL esperado de 1-2, o que significa que exigiriam mais desenvolvimento e testes antes de estarem prontos para o horário nobre.
Não há prazo para esse desenvolvimento e testes por enquanto, já que o LEAVES ainda é apenas um projeto do NIAC e não foi selecionado para uma oportunidade de missão a Vênus. Dado o interesse crescente em explorar o nosso planeta irmão, parece provável que um dia uma missão semelhante seja lançada – e talvez alguns membros da equipa que passou grande parte do seu último ano a trabalhar neste projecto contribuam para trabalhar na versão que finalmente chega lá.
Saber mais:
Baxter et al. – Projeto e análise de um SmallSat como retransmissor de comunicação para sondas atmosféricas de Vênus
UT – FOLHAS Flutuantes podem caracterizar a atmosfera de Vênus
UT – Atmosfera de Vênus
UT – Vênus tem nuvens de ácido sulfúrico concentrado, mas a vida ainda pode sobreviver
Imagem principal:
Maquete da espaçonave Demeter, incluindo os tubos de implantação do LEAVES.
Crédito – Baxter et al.
