NASA: s test av robotballonger inför ett eventuellt Venus-uppdrag

Mars får mycket uppmärksamhet från jordbor nuförtiden, men nyligen hamnar Venus i rampljuset, med NASA, dess Europeiska motsvarigheten ESA, och Nya Zeelands rymdflygbolag Raketlab alla planerar att skicka uppdrag dit under de kommande åren.

Förutom dessa överväger NASA också att utforska den ogästvänliga planeten genom att segla en robotballong i "aerobot" i Venusvindarna.

Som en del av forskningen för det potentiella uppdraget genomförde NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) nyligen två testflygningar av en flygrobotprototyp över Nevadas Black Rock-öken, som framgångsrikt demonstrerar kontrollerade höjdflygningar i bearbeta.

Att skicka en rymdfarkost till Venus är ett knepigt förslag eftersom dess extremt höga tryck, intensiva värme och frätande gaser skulle göra den värdelös på bara några timmar. Men några dussin mil ovanför den ogästvänliga zonen finns ett område där en flygrobot skulle kunna manövrera säkert.

"Ett koncept föreställer sig att para ihop en ballong med en Venus orbiter, de två arbetar tillsammans för att studera jordens systerplanet." JPL förklarar på sin hemsida. "Medan omloppsbanan skulle förbli långt ovanför atmosfären, ta vetenskapliga mätningar och fungera som en kommunikationsrelä, en luftrobotballong eller aerobot, cirka 40 fot (12 meter) i diameter, skulle färdas Gillar det."

Prototypballongen har en stel, heliumfylld inre reservoar och en yttre heliumballong som kan expandera och dra ihop sig. Heliumventiler tillåter gasen att passera mellan den inre och yttre sektionen, vilket förändrar flytkraftsnivåerna och ger därmed forskarna ett sätt att kontrollera flygrobotens höjd.

För att testa designen, forskare och ingenjörer från JPL och Near Space Corporation - en kommersiell leverantör av hög höjd, nära rymdplattformar - genomförde två flygningar för att testa en prototypballong som är ungefär en tredjedel av storleken på den som skulle gå till Venus.

Ballongen flög 4 000 fot (1 kilometer) till en plats i jordens atmosfär som liknar densiteten som aeroboten skulle uppleva cirka 180 000 fot (55 kilometer) ovanför Venus, sa JPL.

Framgången med Nevada-testerna tyder på att aeroboten skulle kunna flyta högt över Venus i veckor eller till och med månader, gott om tid för att övervaka atmosfären för akustiska vågor som genereras av venusbävningar och analysera den kemiska sammansättningen av planetens moln, bland andra uppdragsmål, med all insamlad data som strålade tillbaka till jorden via den medföljande orbiter.

"Vi är extremt nöjda med prestandan hos prototypen", säger JPL: s robottekniker Jacob Izraelevitz. "Den sjösattes, visade manövrar på kontrollerad höjd och återfanns i gott skick efter båda flygningarna."

Izraelevitz tillade: "Vi har spelat in ett berg av data från dessa flygningar och ser fram emot att använda det för att förbättra våra simuleringsmodeller innan vi utforskar vår systerplanet."

Ballonger har setts som en gångbar metod för Venus-utforskning ända sedan sovjeterna framgångsrikt använde en sådan design som en del av de två sovjetiska Vega 1- och 2-uppdragen 1985. De två heliumfyllda ballongerna seglade på Venusvindarna i drygt 46 timmar innan deras instruments batterier tog slut. "Deras korta tid i den venusiska atmosfären gav en lockande antydan om den vetenskap som kunde vara uppnås genom en större, längre ballongplattform som flyter i planetens atmosfär, säger JPL sa.

Redaktörens rekommendationer

• Aerobromsningens konst och vetenskap: Nyckeln till att utforska Venus
• Kolla in den senaste versionen av NASA: s glidande ormrobot
• NASA: s Curiosity Mars-rover får en fartökning
• NASA: s Mars-rover gör "en liten droppe för mänskligheten"
• Hur NASA: s Mars InSight-landeruppdrag kommer att sluta

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.