junio 19, 2021

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DAVINCI + para explorar el destino divergente del misterioso gemelo de la Tierra

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DAVINCI + enviará una sonda de un metro de diámetro para desafiar las altas temperaturas y presiones cerca de la superficie de Venus para explorar la atmósfera por encima de las nubes hasta cerca de la superficie del terreno que pudo haber sido un continente antiguo. Durante sus kilómetros finales de descenso en caída libre (que se muestra aquí), la nave capturará imágenes espectaculares y mediciones químicas de la atmósfera más profunda de Venus por primera vez. Crédito: Vista previa de la NASA GSFC por CI Labs Michael Lentz y otros

Aunque la Tierra es Venus son similares en tamaño y ubicación, hoy son mundos muy diferentes. Mientras que la Tierra tiene océanos de agua y vida abundante, Venus es seco y terriblemente inhóspito. Aunque está un poco más cerca del Sol, alrededor del 70 por ciento de la distancia desde la Tierra, Venus es mucho más cálido, con temperaturas superficiales lo suficientemente altas como para derretir el plomo. El paisaje quemado está oscurecido por nubes de azufre ácido, y es sofocado por una atmósfera espesa compuesta principalmente por dióxido de carbono con más de 90 veces la presión de la Tierra, lo que hace que el aire se comporte más como un fluido que como un gas cerca de su superficie.

Sin embargo, los científicos piensan que, en épocas anteriores, Venus pudo haberse parecido más a la Tierra, un mundo con océanos de agua que eran potencialmente habitables para la vida, quizás durante miles de millones de años. Ellos plantean la hipótesis de que algo causó un “efecto invernadero desbocado” en la atmósfera de Venus, elevando la temperatura y vaporizando sus océanos. NASALa misión de DAVINCI + está programada para explorar Venus para determinar si era habitable y comprender cómo estos mundos similares terminaron con destinos tan diferentes.

“Venus es una ‘piedra de roseta’ para leer los libros de registro del cambio climático, la evolución de la habitabilidad y lo que sucede cuando un planeta pierde un largo período de tiempo en la superficie del océano”, dijo James Garvin, investigador principal de DAVINCI + en Goddard Space de la NASA. Flight Center en Greenbelt, Maryland. “Pero Venus es ‘difícil’ ya que cada pista está oculta detrás de la cortina de una atmósfera opaca masiva con condiciones inhóspitas para la exploración de la superficie, por lo que tenemos que ser inteligentes y llevar nuestras mejores ‘herramientas científicas’ a Venus de formas innovadoras con misiones como DAVINCI + . Es por eso que hemos llamado a nuestra misión ‘DAVINCI +’ en honor al pensamiento renacentista inspirado y visionario de Leonardo da Vinci, que fue más allá de la ciencia para conectarse con la ingeniería, la tecnología e incluso el arte. “

NASA DAVINCI Venus

DAVINCI + utiliza observaciones tanto desde arriba como dentro de la atmósfera planetaria para responder preguntas clave sobre cómo se formó, evolucionó y posiblemente perdió Venus su habitabilidad (y el pasado oceánico de la superficie). Su “movilidad vertical natural” se extiende desde la parte superior de la atmósfera, a través de las nubes y luego a través de la atmósfera profunda hasta justo por encima de la superficie, donde se tomarán imágenes de paisajes montañosos en 3D junto con una química detallada. Crédito: Vista previa de GSFC de NASA y CI Labs Michael Lentz y colegas

El impacto científico de DAVINCI + incluso llegará más allá del sistema solar a planetas similares a Venus que orbitan otras estrellas (exoplanetas), que se espera sean comunes y representarán objetivos importantes para el futuro telescopio espacial James Webb de la NASA. Pero estos planetas pueden ser difíciles de interpretar, especialmente si están envueltos en nubes espesas como Venus.

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“Venus es el ‘exoplaneta en nuestro patio trasero ‘que puede ayudarnos a comprender estos mundos analógicos distantes al proporcionar información de fondo para mejorar los modelos de computadora que usaremos para interpretar los planetas exo-Venus’, dijo Giada Arney, investigadora principal adjunta de DAVINCI + de la NASA Goddard. “Pero hay tantas cosas sobre Venus que todavía no entendemos, y ahí es donde entra DAVINCI +. Es emocionante, si Venus fue habitable en el pasado, ¡algunos planetas exo-Venus también podrían ser habitables! Por lo tanto, la investigación de DAVINCI + sobre la evolución de Venus puede ayudarnos a comprender mejor cómo se distribuyen los mundos habitables en otras partes del universo y cómo evolucionan los planetas habitables con el tiempo en un sentido general. “

La misión, Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry e Imaging Plus, consistirá en una nave espacial y una sonda. La nave rastreará los movimientos de las nubes y mapeará la composición de la superficie midiendo la emisión de calor de la superficie de Venus que escapa al espacio a través de la enorme atmósfera. La sonda descenderá a través de la atmósfera, muestreando su química, así como la temperatura, la presión y los vientos. La sonda también tomará las primeras imágenes de alta resolución de Alpha Regio, una antigua región montañosa del doble del tamaño de Texas con montañas escarpadas, en busca de evidencia de que el agua en la corteza terrestre del pasado influyó en los materiales de la superficie.

El lanzamiento está programado para el año fiscal 2030 con dos pasos elevados de Venus antes del descenso de la sonda. Los sobrevuelos son la fase inicial de la misión de teledetección para estudiar la circulación atmosférica y mapear la composición de la superficie. Aproximadamente dos años después, la sonda será liberada para realizar su investigación de la atmósfera durante un descenso que durará aproximadamente una hora antes de aterrizar en Alpha Regio.

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La NASA seleccionó la misión DAVINCI + (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble-gas, Chemistry and Imaging +) como parte de su programa de descubrimiento, y será la primera sonda en entrar en la atmósfera de Venus desde la Pioneer Venus de la NASA en 1978 y la URSS Vega en 1985. La misión DAVINCI +, que lleva el nombre del visionario científico y artista del Renacimiento, Leonardo da Vinci, llevará las tecnologías del siglo XXI al mundo circundante. DAVINCI + podría revelar si el planeta hermano de la Tierra se parecía más al planeta gemelo de la Tierra en un pasado distante, posiblemente hospitalario, con océanos y continentes. Créditos: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

“El siguiente paso en la exploración de Venus requiere una carga útil de instrumentos capaz de emplear capacidades modernas para producir conjuntos de datos definitivos que transformen nuestra comprensión de nuestro vecindario planetario”, dijo Stephanie Getty, investigadora principal asociada de DAVINCI + de NASA Goddard. “DAVINCI + trae instrumentación probada a los problemas científicos más innovadores de Venus en la actualidad, y estamos emocionados de traer una comunidad científica enérgica en nuestro viaje mientras entregamos los conjuntos de datos de dinámica química, geológica y atmosférica que generarán los próximos grandes descubrimientos, y el próximo grandes preguntas sobre Venus y mundos similares a Venus. “

La sonda contendrá cuatro instrumentos. Dos de ellos, el espectrómetro de masas de Venus (VMS) y el espectrómetro láser ajustable de Venus (VTLS), llevarán a cabo el primer estudio completo de composición de toda la sección transversal de los gases atmosféricos de Venus, en busca de pistas sobre cómo, cuándo y por qué el clima de Venus pudo haber cambiado tan dramáticamente. El tercer instrumento, la Investigación de la Estructura Atmosférica de Venus (VASI), medirá la presión, la temperatura y los vientos desde aproximadamente 43,5 millas (70 kilómetros) de altitud hasta la superficie con una resolución 10 veces mayor (o más) que cualquier sonda. Venus anterior . Una vez que la sonda cae debajo de la gruesa capa de nubes, el instrumento Venus Descent Imager (VenDI) tomará cientos de imágenes en el infrarrojo cercano de las tierras altas de Alpha Regio, que el equipo utilizará para hacer mapas de topografía y composición. Estas imágenes mostrarán paisajes únicos de Venus a las altas resoluciones típicas de las sondas (cerca de la superficie).

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La nave espacial tendrá un instrumento, un conjunto de cuatro cámaras llamado VISOR (Sistema de imágenes de Venus de Orbit for Reconnaissance). Una cámara será sensible a la luz ultravioleta para rastrear los movimientos de las nubes en la atmósfera. Además, un conjunto de tres cámaras sensibles a la luz del infrarrojo cercano podrá identificar la composición de la superficie a escalas regionales, analizando la emisión de calor del infrarrojo cercano desde la superficie cuando la nave espacial se encuentre en el lado nocturno de Venus. Dado que la composición de las rocas puede verse influenciada por el agua, estas imágenes darán pistas sobre cómo los océanos antiguos pueden haber dado forma a la corteza de Venus. El conjunto de cámaras proporcionará los primeros mapas de composición de Ishtar Terra, el “continente” de Venus de alta latitud con un rango de altura de hasta 11 kilómetros. Ishtar puede ser la última manifestación de un tipo de placa tectónica en Venus que se apagó cuando los océanos se disiparon hace unos mil millones de años.

NASA Goddard es la institución investigadora líder y llevará a cabo la gestión del proyecto para la misión, así como la ingeniería de sistemas del proyecto para desarrollar el sistema de vuelo de la sonda. Goddard construirá el instrumento VMS en colaboración con la Universidad de Michigan y los sistemas de sensores de instrumentos VASI. Goddard también lidera el equipo de apoyo científico del proyecto.

Los socios clave son Lockheed Martin, Denver, Colorado, que construirá el aeroshell y backshell (el sistema de entrada y descenso) para transportar la sonda a la atmósfera y proporcionará los paracaídas para colocarla en la ruta de descenso adecuada, así como en el puerto. sonda espacial, el sistema de telecomunicaciones de sobrevuelo para la sonda, la plataforma científica de sobrevuelo para el conjunto de cámaras VISOR y la nave espacial portadora / orbital. El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, proporcionará la radio bidireccional Frontier que la misión utilizará para comunicarse entre la sonda y la nave espacial, así como el liderazgo científico del elemento VASI. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, proporcionará el instrumento VTLS. Malin Space Science Systems de San Diego, California, suministrará las cámaras, incluida la cámara de descenso VenDI y la suite VISOR orbital / de sobrevuelo. El Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, brindará apoyo para los sistemas de entrada y salida, y el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Aeródromo Federal Moffett en Silicon Valley, California, colaborará en la medición de sistemas y sistemas de protección térmica de los sistemas de entrada. KinetX, Inc., Tempe, Arizona, apoyará la dinámica de vuelo y el desarrollo de trayectorias con Goddard y Lockheed Martin.

Las misiones de clase Discovery Program, como DAVINCI +, complementan las exploraciones científicas planetarias insignia de la NASA, con el objetivo de lograr excelentes resultados al lanzar más misiones más pequeñas con menos recursos y tiempos de desarrollo más cortos. Son administrados por la División de Ciencias Planetarias de la NASA a través de la Oficina del Programa de Misiones Planetarias en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales en Huntsville, Alabama. Las misiones están diseñadas y dirigidas por un investigador principal, que reúne a un equipo de científicos e ingenieros para abordar importantes cuestiones científicas sobre el sistema solar.

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