به همین دلیل است که گروه Avice پیشنهاد می کند نمونه ای از جو سیاره را به جای آن جمع آوری کند. او نسبتاً گفت: «بسیار ارزان است.» این گروه هزینه چنین مأموریتی را در مقایسه با 8 تا 9 میلیارد دلار برآوردهای فعلی برای بازگشت نمونه مریخ.
فضاپیماهایی که قرار است وارد اتمسفر یک سیاره شوند – خواه بازدید از سیاره دیگری مانند مریخ باشد یا فضاپیمایی که از طریق جو سیاره خودمان به زمین باز می گردد – دارای یک سپر حرارتی ضخیم است که از اجزای ظریف داخل آن در برابر دمای بسیار بالا محافظت می کند.

این باعث ایجاد مشکلاتی در ماموریتهای قبلی زهره در دهههای قبل شده است که احتمالاً به دلیل کالیبراسیونهای نادرست یا مسدود شدن دریچهها منجر به یافتههای مخدوش شده است. مهندسان تمام تلاش خود را می کنند تا هرگونه مشکل احتمالی در نمونه برداری را پیش بینی کنند، اما زم، که ناشناخته های زیادی در مورد محیطی که یک ماموریت وارد آن می شود، انجام این کار دشوار است.
اگر اخیرا اخبار فضایی را دنبال کرده اید، احتمالاً در مورد بازگشت نمونه مریخ شنیده اید – طرح جاه طلبانه ناسا برای جمع آوری نمونه هایی از سنگ های مریخ و بازگرداندن آنها به زمین برای مطالعه. این ماموریت قرار است اوا، این دهه راه اندازی شود، اما جمع آوری و بازیابی آن نمونه ها یک فرآیند چند ساله و بسیار پرهزینه خواهد بود.
ماموریت نمونه برداری جوی هنوز در مرحله مفهومی است و این گروه امیدوار است که در دور بعدی پیشنهادات آژانس فضایی اروپا یا شاید ناسا، آن را مورد بررسی قرار دهد.
با این حال، حتی با سهولت نسبی یک نمونه اتمسفر، هیچ بخش قدیمی از اتمسفر جواب نمی دهد. در ارتفاعات بسیار بالا، اتمسفر به شدت نازک است و برخی از مولکول ها توسط گرانش از هم جدا می شوند. بنابراین برای به دست آوردن یک نمونه معرف، باید به زیر سطحی به نام ،mopause بروید، که در زیر آن اتمسفر به اندازه کافی به خوبی مخلوط شده است تا تمام مولکول های مختلف موجود را در خود جای دهد.
در زهره، هوموپوز در حدود 110 کیلومتر (70 مایل) از سطح است، بنابراین ماموریت باید به زیر آن سطح برسد. اما هر چه عمیق تر بروید، ماموریت سخت تر می شود. Avice گفت: “بنابراین هدف این است که درست زیر هموپاوز قرار بگیریم، با کمی حاشیه ایمنی.” “اگر عمیق تر برویم، بسیار چالش برانگیزتر و گران تر می شود.”
چالش ها
این روزها، مأموریتهای علوم سیارهای معمولاً شامل ارسال ابزاری (مانند مریخنوردهای مریخنورد) به مک، و انجام اندازهگیری توسط آنها میشود. این رویکرد از جمعآوری مواد و بازگرداندن آن به زمین حمایت میکند، جایی که ابزارهای بسیار توانا و متنوعتری برای بررسی داریم.
Avice گفت که دوبار کار ، یک سپر حرارتی “چیزی است که ما واقعاً نمی د،م چگونه انجام دهیم.” و ممکن است برای کار ، به سالها توسعه نیاز داشته باشد، اگر حتی ممکن باشد.
پس از بازگشت نمونه به زمین، با آن چه باید کرد؟
فضاپیما هیچ ابزاری ندارد و هیچ خوانشی ندارد. این فقط یک وسیله نقلیه جمع آوری خواهد بود. Guillaume Avice محقق اصلی به Di،al Trends توضیح داد که این کار را ایمنتر، آسانتر و ارزانتر میکند.
جو زهره مملو از موادی است که به راحتی تبخیر می شوند و به آن مواد فرار می گویند. اینها شامل گازهای نجیب و ،یباتی از جمله نیتروژن، هیدروژن، کربن و گوگرد است. مطالعه آنها برای درک جو زهره کلیدی است، اما حمل و نقل یا مطالعه آنها آسان نیست.
مأموریتهای نمونه قبلی زهره به چند دلیل هرگز از زمین خارج نشدند: تمرکز بر مریخ بر روی زهره، فقدان فناوری برای فعال ، چنین عملیات پیچیدهای و غیر مهماننوازی ضروری زهره. زهره گرم است و جوی بسیار متراکم دارد و محیط بسیار سختی را برای کار الکترونیک ایجاد می کند.
این ماموریت به طور بالقوه می تواند یک شلاق سریع به جلو و عقب باشد و یک نمونه را ظرف یک سال برگرداند.
محققان در حال توسعه هستند سیستم های خلاء برای است،اج و تجزیه و تحلیل گازها، از جمله آنها برای نمونه Hayabusa2 استفاده شد، اما این هنوز حوزه جدیدی از فناوری است که باید توسعه یابد تا ماموریت بازگشت نمونه جوی کاملاً مؤثر باشد.
آینده علم سیاره: درجا در مقابل بازگشت نمونه
این همان چیزی است که توسط گروهی از محققان ونوس پیشنهاد شده است. برای ،ب اطلاعات بیشتر با رهبر گروه پیشنهاد صحبت کردیم.
ایده ای قدیمی که زمانش فرا رسیده است
برای مثال، تحویل یک مریخ نورد به مریخ، شامل پیچاندن مریخ نورد در یک سپر حرارتی، و سپس مهر و موم ، کل چیز – مریخ نورد و سپر حرارتی با هم، همراه با رانشگرها و سایر قطعات فضاپیما – در ،مت دماغه یک موشک برای پرتاب است. هنگامی که فضاپیما در فضا است، مستقر می شود و به مریخ سفر می کند، سپس سپر حرارتی از مریخ نورد هنگام عبور از جو برای فرود محافظت می کند.
به همین دلیل است که گروهی از محققان فرانسوی رویکرد متفاوتی دارند. به جای تلاش برای جمع آوری تکه ای از سطح زهره، باید سعی کنیم بخشی از جو آن را بگیریم. ماموریت بازگشت نمونه جوی زهره یا VATMOS-SR یک مفهوم ماموریتی توسط گروهی در موسسه فیزیک سیارهای پاریس است که در تلاش هستند تا از ایده خود حمایت کنند.
چالش دیگر یک چالش غافلگیر کننده است. ممکن است فکر کنید که جمع آوری یک نمونه کار سختی است و تجزیه و تحلیل آن پس از بازگشت به زمین آسان خواهد بود. اما معلوم شد که کار با نمونه های گاز سخت تر از آن چیزی است که تصور می کنید.
این یک طرح بلندپروازانه است، اما به اندازه چند سال پیش مفهومی عجیب و غریب نیست. Avice گفت: «دههها پیش، بازگشت نمونه فقط یک رویا بود و واقعاً جدی نبود.
نمونه برداری با سرعت بسیار بالا پیچیدگی هایی دارد. فرآیندی به نام تفکیک اتفاق میافتد که میتواند یک نمونه را در صورت جمعآوری سریع به ،متهای مختلف ت،یم کند، اما باید بتوان آن را اصلاح کرد.
ماموریت نمونه برداری جوی چگونه کار می کند
یک ماموریت آتی به ناهید به نام داوینچی قصد دارد اندازهگیریهای مشابهی از جو انجام دهد، اما در این مورد، زمان واقعی بحران وجود دارد. این ماموریت شامل انداختن یک کره نمونه در جو است، بنابراین نمونهها باید ظرف یک ساعت برداشته و پردازش شوند.
با این حال، حتی عبور از جو سیاره نیز دشوار است. یکی از چالش های بزرگ مسئله ایمن نگه داشتن فضاپیما از گرمای فوق العاده ای است که به دلیل اصطکاک در جو ایجاد می شود.
دانشمندان چندین دهه است که در مورد مزایای تلاش برای گرفتن یک نمونه از زهره با مفاهیم ماموریتی که در دهه 1980 مورد مطالعه قرار گرفته اند، بحث کرده اند. اگرچه مریخ سیاره ای بوده است که در سال های اخیر بیشترین توجه را به خود جلب کرده است، اما علاقه شدیدی در جامعه علوم سیاره ای برای یادگیری بیشتر در مورد زهره وجود دارد – به ویژه به این دلیل که می تواند به ما در درک بیشتر سیارات خارج از منظومه شمسی کمک کند.
حتی اگر نمونه آن را کاملاً بکر به زمین بازگرداند، بدون هیچ گونه نشتی، همچنان باید سریع حرکت کنید تا نمونه را از بطری آن به ظرف امنتری منتقل کنید. حتی محکمترین شیرها در طول ماهها مقداری نشت میکنند، بنابراین شما به سیستمی از چندین ظروف نیاز دارید که بتواند هر چیزی را که از نمونه نشت میکند را بگیرد و تا حد امکان آن را حفظ کند.
اویس گفت: «چیزی که واقعاً جالب است این است که ما نمونه جو زهره را قبل از گرفتن نمونه از مریخ دریافت می کنیم. بنابراین این اولین نمونه از سیاره دیگری خواهد بود.
توصیه های سردبیران
منبع: https://www.di،altrends.com/،e/wild-plan-to-bring-،me-venus-atmosphere/
مزیت بزرگ این روش، سادگی نسبی آن است. نیازی به فرود چیزی روی سطح یا بازگشت به مدار نیست. در عوض، می تو،د یک فضاپیما را در مسیری دور از زمین و به سمت زهره بفرستید، جایی که وارد جو می شود و بطری ها را با حدود چهار لیتر گاز پر می کند. سپس به سفر خود به زمین ادامه خواهد داد.
و زهره با جو غلیظ، ابرهای اسید سولفوریک و فشاری که با اعماق اقیانوس قابل مقایسه است، حتی از مریخ غیرقابل مهمانپذیرتر است. به گفته آویس، تلاش برای بازگرداندن نمونه از سطح زهره یک “کابوس” و “احتمالاً حتی گران تر از مریخ” خواهد بود.
و این پتانسیل وجود دارد که نشان دهیم بازگشت نمونه می تواند نسبتاً سریع و ارزان انجام شود، به دلیل مسیرهایی که بین زمین و زهره ممکن است و به این دلیل که یک فضاپیما مجبور نیست سرعت خود را کاهش دهد، به سطح برسد و به مدار بازگردد. قبل از بازگشت به زمین
Avice توضیح داد: “چیزی که واقعاً جالب است این است که شما مقدار زیادی گاز دریافت می کنید و می تو،د آن را اندازه گیری کنید، نه برای همیشه، بلکه برای مدت طول، روی زمین.” “اگر در مورد آن فکر کنید، می تو،د کمی از آن نمونه را حفظ کنید. شاید در یک دهه، ما یک طیف سنج جدید روی زمین داشته باشیم که برای این نمونه مفید باشد.
اکنون که ناسا شروع به کار می کند، این می تواند در حال تغییر باشد دهه ناهید با یک جفت ماموریت برای بازدید از آنجا، همراه با یک ماموریت آژانس فضایی اروپا، که همگی برای دهه آینده برنامه ریزی شده اند.

اما مریخ تنها سیاره ای نیست که در فاصله بازدید از آن قرار دارد. چرا به همسایه سیارهای دیگر خود، زهره، نرویم و نمونهای از آنجا نیز جمعآوری نکنیم؟
موازی آشکار ماموریت بازگشت نمونه زهره، ماموریت بازگشت نمونه مریخ است، یک سرمایه گذاری مش، آتی بین ناسا و آژانس فضایی اروپا که قرار است در اوا، دهه 2020 پرتاب شود. این طرح برای جمعآوری نمونه از مریخ شامل مریخنوردها، فرودگرها یا هلیکوپترهای متعدد است، دههها در حال ساخت است، و بودجهای دارد که حتی علاقهمندان سرسخت مریخ را نیز نگران کرده است.
برای به دام انداختن صحیح مواد فرار در یک بطری نمونه، به یک شیر بسیار خوب نیاز دارید – هم به گونه ای که هیچ یک از نمونه ها فرار نکند و هم به طوری که هیچ یک از گازهای محیط های دیگر مانند جو زمین به داخل نشت نکند. این یک مشکل برای ماموریت Hayabusa2 بود. که موفق به بازگرداندن نمونه از یک سیارک شد اما تجربه کرد نشت جو زمین احتمالاً ناشی از شوک استقرار چتر نجات در هنگام بازگشت آن به زمین است.

و با یک نمونه گرانبها از یک سیاره دیگر، کمی راه طول، را طی می کند. یک نمونه چند لیتری گاز می تواند دانشمندان را برای سال ها مشغول نگه دارد.
این برنامه ریزی برای آینده زم، م،ا پیدا می کند که به نحوه نزدیک شدن ناسا به نمونه های ماه جمع آوری شده در طول ماموریت های آپولو به ماه نگاه کنید. برخی از نمونه ها به محض بازگشت به زمین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند، اما برخی دیگر بر این اساس ذخیره شدند که فناوری آینده به آنها اجازه می دهد تا در عمق جدید تجزیه و تحلیل شوند. و این رویکرد بلندمدت با یک نمونه 50 ساله نتیجه داده است همین سال گذشته افتتاح شد و فاش ، اطلاعات در مورد زمین شناسی و تاریخ ماه.

دلایل خوبی وجود دارد که هیچ ، قبلاً یک ماموریت بازگشت نمونه ونوس را انجام نداده است. چون آسون نیست
تلاش برای پرواز به زهره، فرستادن یک کاوشگر به سطح، جمعآوری نمونه، بازگرداندن آن نمونه به مدار و سپس بازگرداندن آن به زمین هم بسیار پرهزینه است و هم به پیشرفتهای فنی قابل توجهی نیاز دارد.
با این حال، اگر نمونهای به زمین بازگردانده شود، زمان زیادی برای کالیبره ، ابزارها و بررسی مجدد نتایج وجود دارد که یافتهها را قابل اعتمادتر میکند.
آویس گفت: “شما فقط در یک مسیر بالستیک از جو عبور می کنید.” بنابراین فقط یک سال طول می کشد تا به آنجا برویم، نمونه خود را بگیریم و به زمین برگردیم.
برنامه ریزی برای بلند مدت
با این حال، برای یک ماموریت نمونه جوی، به یک سپر حرارتی نیاز دارید تا دو بار کار کند – هم در طول نمونه برداری در زهره و هم دوباره هنگام بازگرداندن نمونه به زمین. مشخص نیست که آیا فناوری سپر حرارتی فعلی می تواند وظیفه محافظت از یک فضاپیما را از طریق دو چنین قرار گرفتن در معرض باشد یا خیر.
اگر بتو،م نمونه مشابهی از اتمسفر زهره بگیریم، بسیاری از آن را میتوان برای درازمدت نیز ذخیره کرد. و محققان حتی از تعداد انگشت شماری از اتم های یک نمونه گاز سود می برند، بنابراین یک نمونه چند لیتری برای تهیه مواد تحقیقاتی برای کل جامعه زهره کافی است.