Может ли посадочный модуль на Венере продержаться больше нескольких часов?
Венеру и Землю иногда называют близнецами. Это связано с тем, что обе планеты каменистые и имеют примерно одинаковые размеры и массу. Венера также является самой близкой к нам планетой, расстояние до нее составляет около 40 миллионов километров. Возникает вопрос: почему эти два мира пошли такими разными путями? Что произошло в истории Венеры, чтобы сделать ее настолько непригодной для жизни? Это невероятное расхождение трудно понять. Вот почему так важно внимательно изучать Венеру. Однако на этой планете не все так просто.
Венера - настоящий ад
Пожалуй, самым негостеприимным местом в Солнечной системе является Венера. Температура поверхности планеты достаточно горячая, чтобы расплавить свинец (почти 460 °C), а давление достаточно высокое, чтобы разрушить корпус атомной подводной лодки. Советский Союз предпринимал безуспешные попытки исследовать эту экстремальную среду в период с конца 1960-х по начало 1980-х годов. Из четырнадцати попыток посадки только девять были успешными, но ни одна из них не продлилась более 127 минут до отказа электрических систем.
Несколько лет назад американская миссия предложила систему охлаждения жидким газом. Однако такой подход мог поддерживать работу посадочного аппарата только менее суток. В таких условиях невозможно было бы получить образцы нескольких геологических блоков и важнейшие метеорологические данные, важные для ответа на вопросы исследователей.
Еще в 2016 году НАСА рассматривало и другой подход: Automaton Rover for Extreme Environments (AREE) - концепцию сверхпрочного, полностью механического аппарата, способного исследовать и изучать различные геологические блоки на поверхности Венеры. В конечном счете, такой ровер, несмотря на его осуществимость, оказался непрактичным на этапах испытаний.
Лучшим вариантом может стать гибридный ровер, сочетающий в себе механические и электронные качества. Мы знаем, что НАСА работает над таким проектом: Long-Lived In situ Solar System Explorer (LLISSE). Этот инструмент может стать частью российской миссии "Венера-Д", которая планирует отправить орбитальный аппарат и посадочную площадку на Землю в 2029 году.
LLISSE будет использовать новые материалы и термостойкую электронику, способную работать в автономном режиме около 90 земных суток. Такая выносливость может позволить ему получать периодические измерения критически важных данных.
Сверхпрочные батареи
Этот аппарат LLISSE может питаться от батарей для поддержки электроники. Использование солнечных батарей было бы нецелесообразным из-за высокого давления на поверхности и низкого уровня освещенности (Солнце не видно на Венере, так как атмосфера слишком плотная). Кроме того, радиоизотопный термоэлектрический генератор (RTG), который используется на марсоходах Perseverance и Curiosity, потребует дополнительного источника тепла. Венера уже представляет собой печь, поэтому нет необходимости добавлять к ней дополнительный источник тепла.
НАСА, очевидно, сделало большой шаг вперед в разработке этих батарей. Агентство уже несколько лет сотрудничает с компанией Advanced Thermal Batteries, Inc (ATB). Как сообщается, вместе инженеры создали первую модель, способную работать при венерианской температуре в течение всего венерианского солнечного дня, или около 120 земных дней. В батарее, которая будет содержать семнадцать отдельных элементов, будут использоваться специально разработанные химические и структурные материалы.
Следует отметить, что эти батареи все еще находятся в стадии разработки. Пока неизвестно, можно ли интегрировать такой заряд в российскую миссию, учитывая нынешнюю геополитическую напряженность. Мы также знаем, что НАСА работает над двумя миссиями под названием DAVINCI и VERITAS, запуск которых запланирован на конец десятилетия. Однако их архитектура, похоже, не позволяет интегрировать посадочный аппарат.