De meest onherbergzame planeet in het zonnestelsel zal het meest betrouwbare ruimtevaartuig kunnen verkennen. AREE-sonde - hi-tech zonder microschakelingen en draden. Geen elektronica, gewoon old school en trouwe mechanica.
De verkeerde planeet heette Venus: het karakter van onze naaste buur inspireert niet tot liefde, maar eerder tot ontzag. En haar grootste "probleem" was de sfeer. Ongelooflijk dicht, het is samengesteld uit kooldioxide en zorgt voor een dodelijk broeikaseffect, dodelijke temperaturen en drukken. Orkanen, waarvan de snelheid meer dan 700 km / u kan bedragen, vervoeren dichte wolken van zwavelhoudende gassen, die worden gevoed door een recordaantal vulkanen voor de planeten van het zonnestelsel. Dit alles maakt het moeilijk om Venus zelfs vanuit een baan om de aarde te bestuderen, om nog maar te zwijgen van de afdalingsvoertuigen. Maar hoe meer offers er van de aarde naar haar worden gebracht.
Voor het eerst werd deze moeilijke planeet bezocht door het Sovjetstation "Venera-3", dat in 1966 op het oppervlak neerstortte. De volgende apparaten stierven in de atmosfeer, en alleen de zevende, hoewel deze tijdens de landing beschadigd was, werkte ongeveer 20 minuten langer en zond nieuwe beangstigende gegevens over het lokale klimaat uit. Maar de belangrijkste held van de verkenning van de naburige planeet was "Venus-9", die in 1975 twee uur duurde. De sonde had passende bescherming nodig: de camera aan boord was bijvoorbeeld verborgen achter een composiet thermische isolatie van 12 centimeter, in een afgesloten compartiment met gesmolten zout om warmte te absorberen en een titanium omhulsel dat een enorme druk kon weerstaan.
Sovjet-sonde * Venera-9 * en panorama's die ermee zijn gemaakt.
De opnamen werden gemaakt door dik kwartsglas, door een periscoop gevuld met hetzelfde gesmolten zout, maar aan het einde van het werk verwarmde de camera nog steeds boven 60 ° C en stierf. De panorama's die ze ontving lieten de aardbewoners voor het eerst het echte oppervlak van Venus zien, en wetenschappers waren er eindelijk van overtuigd dat hier niets goeds op ons wacht. Als we deze woeste wereld beter willen begrijpen, heeft de lander andere oplossingen nodig - nieuwe hittebestendige elektronica of beproefde mechanica, zoals het AREE-project, gebouwd met behulp van de geavanceerde technologieën uit het verleden.
Klimatologische nachtmerrie
Venus wordt de "boze tweeling" van de aarde genoemd: ooit was het veel rustiger, met een gematigd klimaat en zelfs waterlichamen. Op een gegeven moment leek het broeikaseffect echter de ketting te verbreken en bracht het de planeet in een tijdsbestek van miljoenen jaren in zijn huidige verschrikkelijke staat. Wetenschappers proberen al lang een gedetailleerd scenario voor deze klimaatramp te bedenken.
Promotie video:
Super rotatie van de atmosfeer
Vrijwel de hele atmosfeer van Venus is één gigantische orkaan, waarvan de snelheid hoger is dan de rotatiesnelheid van de planeet zelf. Er wordt aangenomen dat zijn beweging wordt gevoed door de zon: Venus is ongeveer een derde dichterbij dan wij, maar ontvangt tegelijkertijd twee keer zoveel energie. De details van dit mechanisme zijn echter nog steeds slecht begrepen.
Onweersbuien en bliksem
In de tekeningen van Venus is de lucht constant bezaaid met bliksem. Inderdaad, in zijn atmosfeer zijn er frequente maar onregelmatige uitbarstingen van activiteit die gewoonlijk worden geassocieerd met bliksem. Niemand heeft echter ooit de fakkels zelf gezien. Bovendien zouden de accumulatie van lading en het verschijnen van bliksem in zijn zwavelhoudende wolken anders moeten gebeuren dan in onze waterwolken.
Retrograde rotatie
De planeten van het zonnestelsel draaien in dezelfde richting als de ster zelf. Alleen Venus en Uranus vertonen omgekeerde, retrograde rotatie. Het is mogelijk dat de naburige planeet in zo'n "onnatuurlijke positie" kwam na een botsing met een enorm hemellichaam. Het zou interessant zijn om geologische sporen van deze botsing te vinden.
Sporen van leven
Als Venus in het verleden inderdaad een redelijk comfortabele wereld was, zou hier dan leven kunnen verschijnen? Toen het klimaat op de planeet ondraaglijk werd, konden sommige organismen vervolgens overleven in de bovenste, vrij kalme lagen van de atmosfeer. Dit probleem zal echter worden aangepakt door toekomstige atmosferische en orbitale sondes, en de terugkeer van AREE zal aan de oppervlakte werken.
Energie productie
De zonne- en nachtelijke delen van de Venusiaanse dag duren 50 uur, wat grote problemen kan veroorzaken voor sondes die worden aangedreven door zonnepanelen. Het gebruik van radioactieve bronnen (RTG's) bij lokale temperaturen vereist nog geen bestaande technische oplossingen. Maar de orkaan neemt hier niet af en belooft een constante stroom van energie van de windgenerator. AREE zal een Savonius verticale rotor gebruiken die bestand is tegen scherpe windstoten en hoge snelheden, waarvan de as door het zwaartepunt van het voertuig gaat. Geschat wordt dat het ongeveer 3,2 Wh zal kunnen leveren: om 100 m te overwinnen, heeft de sonde 7,9 uur opladen nodig en zal het in cycli van 8 uur kunnen bewegen, in 24 uur tot 300 m. Als AREE tenminste op Venus dient drie jaar kan hij tot 100 km reizen en niet alleen de vlakten verkennen, maar ook tesserae ten noorden van de berg Sekhmet. Geschatte systeemmassa: 30 kg.
Savonius-rotor, 1929
Controle systeem
De eerste computerapparatuur was mechanisch en gebruikte complexe tandwielsystemen. Ze bereikten hun hoogtepunt tijdens de Tweede Wereldoorlog, toen eenvoudige en betrouwbare mechanismen werden gebruikt in richtkijkers voor bombardementen en artillerievuur. Sindsdien zijn ze grotendeels verdrongen door siliciumelektronica, maar de benadering zelf is misschien ideaal voor een extreme ruimtesonde. Als een van de sporen bijvoorbeeld een obstakel raakt, zal de transmissie het "voelen", waarna het automatisch in achteruit schakelt, zonder dat de meest gecompliceerde berekeningen nodig zijn die worden uitgevoerd door veel geavanceerdere rovers. Zelfs klokken voor de werking van interne systemen worden verondersteld mechanische te gebruiken, vergelijkbaar met de oude chronometers van John Harrison, alleen compacter, nauwkeuriger en in een volledig afgesloten kast. Geschatte systeemmassa: 46 kg.
Antikythera-mechanisme, 100 voor Christus e.
Gegevens en communicatie
De eerste voor de hand liggende manier van analoge opslag en verzending van gegevens wordt natuurlijk aangeboden door grammofoons (1877): gegevens kunnen worden opgenomen op een metalen plaat en op ballonnen naar de bovenste atmosfeer worden gestuurd, waar ze kunnen worden opgevangen door een atmosferische sonde. Deze aanpak bleek echter te complex, duur en onbetrouwbaar te zijn. Hoogstwaarschijnlijk gebruikt AREE een nog oudere uitvinding en zal het informatie opslaan in de vorm van een combinatie van naalden op het oppervlak van een draaiende cilinder of lint - zoals een draaiorgel. Om ze naar de orbitale sonde over te brengen, is het de bedoeling dat het apparaat wordt uitgerust met hoekreflectoren. Door hun positie te veranderen, zal AREE de "partner" in een baan om de aarde toestaan om een binair signaal te zien en gegevens te ontvangen, zoals in de dagen van de telegraaf- en morsecode - met een snelheid van ongeveer 1000 bit / s. Het gewicht van het systeem wordt voorlopig geschat op 79 kg.
Morsecode, 1838.
Wetenschappelijke apparatuur
Basismetingen uitvoeren zonder elektronische sensoren te gebruiken is niet moeilijk. En op aarde zijn seismometers, thermometers, barometers, anemometers voor het meten van windsnelheid vaak mechanisch. De studie van de chemische samenstelling van de atmosfeer of stof zal solide indicatoren mogelijk maken, draden die stoffen bevatten die nauwkeurig de gewenste moleculen binden en kwetsbaar worden, wat gemakkelijk kan worden gedetecteerd door een veerkrachtmeter. Voor volwaardig mineralogisch onderzoek zijn echter nog steeds zowel elektronica als elektriciteit nodig voor de stroomvoorziening. Hiervoor wordt gekeken naar de mogelijkheden om kleine zonnepanelen en hittebestendige microschakelingen aan boord van AREE te plaatsen, maar de wetenschappelijke belasting van de missie zal in de volgende fasen van het werk worden uitgewerkt. Gewicht schatting: 150 kg.
Thermometer, barometer, XVI-XVII eeuw.
Transmissie en beweging
AREE was oorspronkelijk van plan mechanische loophulpmiddelen te gebruiken. Na overleg met de wereldberoemde specialist in dergelijke systemen, de Nederlandse kunstenaar Theo Jansen, bleken ze echter onvoldoende betrouwbaar. Het huidige missieconcept is gebaseerd op de "ruitvormige" tanks uit de Eerste Wereldoorlog, met rupsbanden rond de romp rond de omtrek. Ze zijn berekend om AREE in staat te stellen obstakels tot 1,1 m hoog te overwinnen en om te rollen wanneer ze kapseizen, zonder de centraal geplaatste windturbine te hinderen. De kracht op de wielen kan direct van de rotor of veer worden overgebracht. Systeemgewicht bij benadering: 327 kg.
Tank Mark I, 1916.
Energie opslag
Een veeraccumulator gemaakt van een hittebestendig composiet: de energieopslagdichtheid (ongeveer 0,75 W / kg) is hoger dan die van zwaartekrachtsystemen met gewichten, en de eenvoud en betrouwbaarheid is hoger dan die van roterende vliegwielen. Het gebruik van extra schijven voor het aandrijven van resource-intensieve bewerkingen wordt overwogen. Onder hen - een pneumatische accumulator, die de druk van perslucht in een afgesloten kamer gebruikt, en batterijen op gesmolten natriumzout. "Als de juiste technologieën op het juiste moment worden gecreëerd", voegen de ontwikkelaars toe. Gewicht schatting: 25 kg.
Lente horloge, ca. 1500 jaar.
Roman Fishman
