Uzaydan, Venüs büyük, opak bir top gibi görünüyor. Esas olarak karbondioksit ve azottan oluşan son derece yoğun atmosferi sayesinde, yüzeyi geleneksel yöntemlerle görmek imkansızdır. Sonuç olarak, radar, spektroskopik ve ultraviyole tarama tekniklerinin geliştirilmesi sayesinde 20. yüzyıla kadar yüzeyi hakkında çok az şey öğrenildi.
İlginçtir ki, ultraviyole bantta bakıldığında, Venüs çizgili bir top gibi görünüyor, karanlık ve aydınlık alanlar yan yana karışıyor. On yıllar boyunca, bilim adamları bunun, Venüs'ün bulut tepelerinde ultraviyole dalga boyunda ışığı emen bir tür malzemenin varlığından kaynaklandığını teorize ettiler. Önümüzdeki yıllarda NASA, bu kalıcı gizemi çözme umuduyla Venüs'e bir CubeSat misyonu göndermeyi planlıyor.
CubeSat UV Denemesi (CUVE) olarak bilinen misyon, yakın zamanda merkezi NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi olan Planet Science Deep Space SmallSat Studies (PSDS3) programından fon aldı. Bir kez konuşlandırıldığında, CUVE, ultraviyole duyarlı aletler ve yeni bir karbon-nanotüp ışık toplama aynası kullanarak Venüs'ün atmosferinin kompozisyonunu, kimyasını, dinamiklerini ve radyasyon transferini belirleyecek.
Misyon, CUVE’nin İlke Araştırmacısı (PI) olan Maryland Üniversitesi'nden araştırmacı Valeria Cottini tarafından yönetiliyor. Bu yılın Mart ayında, NASA’nın PSDS3 programı, Venüs, Dünya’nın ayı, asteroitler, Mars ve dış gezegenleri araştırmak için küçük uydular kullanarak görev konseptleri geliştirmek üzere tasarlanan diğer 10 çalışmadan biri olarak seçti.
Venüs, kalın ve tehlikeli atmosferini keşfetmenin zorlukları göz önüne alındığında, bilim adamlarının özellikle ilgisini çekiyor. NASA ve diğer uzay ajanslarına rağmen, gezegenin bulut tepelerinde ultraviyole radyasyonun emilmesine neden olan şey bir gizem olarak kalıyor. Geçmişte gözlemler, gezegenin aldığı güneş enerjisinin yarısının, atmosferin üst katmanı olan sülfürik asit bulutlarının bulunduğu seviye tarafından ultraviyole bandında emildiğini göstermiştir.
Diğer dalga boyları dağılmış veya uzaya yansıtılmıştır, bu da gezegene sarımsı, özelliksiz bir görünüm kazandırır. UV ışığının emilimini açıklamak için birçok teori ileri sürülmüştür; bu, bir emicinin konvektif süreçlerle Venüs'ün atmosferinde daha derinden taşınması olasılığını içerir. Bulut tepelerine ulaştığında, bu malzeme lokal rüzgârlar tarafından dağıtılır ve bu da çizgili emilim paterni yaratır.
Bu nedenle parlak alanların, emici içermeyen bölgelere karşılık geldiği düşünülürken, karanlık alanların olduğu düşünülmektedir. Cottini'nin yeni bir NASA basın bülteninde belirttiği gibi, bir CubeSat misyonu bu olasılıkları araştırmak için ideal olacaktır:
“Venüs tarafından güneş enerjisinin maksimum emilimi ultraviyole içinde meydana geldiğinden, bilinmeyen emicinin doğasını, konsantrasyonunu ve dağılımını belirlemek esastır. Bu son derece odaklanmış bir görev - CubeSat uygulaması için mükemmel. ”
Böyle bir görev, daha büyük olanlarla aynı işleri yapabilen daha küçük, kutu boyutlu uydular oluşturulmasına izin veren minyatürleştirmedeki son gelişmelerden faydalanacaktır. Misyonu için, CUVE minyatür bir ultraviyole kameraya ve minyatür bir spektrometreye (çok sayıda dalga boyunda atmosferin analizine izin verir) ve minyatür navigasyon, elektronik ve uçuş yazılımına güvenecekti.
CUVE misyonunun bir diğer önemli bileşeni, ekibin dahil etmeyi umduğu minyatür bir teleskopun bir parçası olan karbon nanotüp aynasıdır. Peter Chen (NASA Goddard'ın yüklenicisi) tarafından geliştirilen bu ayna, bir epoksi ve karbon nanotüp karışımı bir kalıba dökülerek yapılmıştır. Bu kalıp daha sonra epoksiyi sertleştirmek ve sertleştirmek için ısıtılır ve ayna, alüminyum ve silikon dioksitin yansıtıcı bir malzemesi ile kaplanır.
Hafif ve son derece stabil olmasının yanı sıra, bu tip aynanın üretilmesi nispeten kolaydır. Geleneksel lenslerden farklı olarak, etkili kalması için cilalama (pahalı ve zaman alıcı bir işlem) gerektirmez. Cottini'nin belirttiği gibi, CubeSat teknolojisindeki bu ve diğer gelişmeler, Güneş Sistemi boyunca mevcut görevlere domuzcuk destekli düşük maliyetli görevleri kolaylaştırabilir.
“CUVE, Venüs'e veya farklı bir hedefe başka bir görevle binmek-paylaşmak gibi uçuş fırsatlarını en üst düzeye çıkarmak için özel bir bilim yükü ve kompakt bir otobüsü olan hedeflenmiş bir görevdir” dedi. “CUVE geçmiş, şimdiki ve gelecekteki Venüs görevlerini tamamlar ve daha düşük maliyetle harika bir bilim dönüşü sağlar.”
Ekip, önümüzdeki yıllarda sondanın daha büyük bir görevin ikincil yükünün bir parçası olarak Venüs'e gönderileceğini öngörüyor. Venüs'e ulaştığında, fırlatılacak ve gezegenin etrafında kutupsal bir yörünge alacak. CUVE'un hedefine ulaşmasının bir buçuk yıl alacağını ve sondanın yaklaşık altı aylık bir süre için veri toplayacağını tahmin ediyorlar.
Başarılı olursa, bu görev, daha büyük bir keşif görevinin bir parçası olarak diğer Güneş organlarına dağıtılan diğer düşük maliyetli, hafif uyduların yolunu açabilir. Cottini ve meslektaşları da CUVE uydusu ve misyonu için önerilerini 17-22 Eylül tarihleri arasında Letonya, Riga'da düzenlenen 2017 Avrupa Gezegen Bilimi Kongresi'nde sunacaklar.
