يُعرف كوكب الزهرة باسم كوكب أخت الأرض. إنها تقريبًا بنفس حجم وكتلة الأرض ، إنها أقرب جوار كوكبي لنا ، ونمت كوكب الزهرة والأرض معًا.
عندما تكبر بشيء ما ، ودائمًا ما تكون هناك ، فأنت تأخذ الأمر على أنه أمر مسلم به. كنوع ، نلقي نظرة من حين لآخر على كوكب الزهرة ونذهب "هاه. انظر إلى الزهرة. " يجذب كوكب المريخ والكواكب الخارجية الغريبة في الأنظمة الشمسية البعيدة وعمالقة الغاز الغريبة وأقمارهم في نظامنا الشمسي الكثير من انتباهنا.
إذا بحثت حضارة بعيدة في نظامنا الشمسي عن الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن ، باستخدام نفس المعايير التي نتبعها ، فستكون الزهرة أخبارًا على الصفحة الأولى بالنسبة لهم. إنه على حافة المنطقة الصالحة للسكن ولها جو. لكننا نعرف أفضل. كوكب الزهرة هو عالم جهنمي ، حار بما يكفي لإذابة الرصاص ، مع الضغط الجوي الساحق والأمطار الحمضية التي تسقط من السماء. ومع ذلك ، ما زالت الزهرة تحمل أسرارًا نحتاج إلى الكشف عنها.
ومن أهم هذه الأسرار ، "لماذا تطورت الزهرة بشكل مختلف؟
تشكل الظروف على كوكب الزهرة تحديات فريدة. تاريخ استكشاف كوكب الزهرة مليء بالذوبان السوفياتي Venera Landers. حققت المسابر المدارية مثل Pioneer 12 و Magellan نجاحًا أكبر مؤخرًا ، ولكن الجو الكثيفة لكوكب الزهرة لا يزال يحد من فعاليتها. عززت التطورات في المواد ، وخاصة في الدوائر الإلكترونية التي يمكن أن تتحمل حرارة الزهرة ، آمالنا في استكشاف سطح الزهرة بمزيد من التفصيل.
في ورشة عمل رؤية الكواكب 2050 2017 ، التي وضعها معهد القمر والكواكب (LPI) ، قام فريق من معهد جنوب غرب للأبحاث (SWRI) بفحص مستقبل استكشاف كوكب الزهرة. قاد الفريق جيمس كاتس من مختبر الدفع النفاث.
أقرت المجموعة بعدة أسئلة متداخلة حول فينوس:
- كيف يمكننا فهم تكوين الغلاف الجوي وتطوره وتاريخه؟
- كيف يمكننا تحديد تطور السطح والداخلية؟
- كيف يمكننا فهم طبيعة التفاعلات الداخلية-السطحية للغلاف الجوي بمرور الوقت ، بما في ذلك ما إذا كانت المياه السائلة موجودة على الإطلاق؟
نظرًا لأن ورشة عمل Vision 2050 تدور حول الخمسين عامًا القادمة ، فقد درس كاتس وفريقه التحديات التي تفرضها ظروف فينوس الفريدة ، وكيف يمكنهم الإجابة على الأسئلة على المدى القريب والمتوسط والطويل.
تتضمن الأهداف القريبة المدى لاستكشاف كوكب الزهرة الاستشعار عن بُعد المحسّن من المسابر المدارية. سيخبرنا هذا المزيد عن جاذبية و تضاريس الزهرة. سوف يملأ التصوير بالرادار المحسن والتصوير بالأشعة تحت الحمراء المزيد من الفراغات. كما روج الفريق لفكرة منصة جوية مستدامة ، ومسبار عميق ، وهبوط قصير المدى. تحقيقات متعددة / Dropondes هي أيضا جزء من الخطة.
Dropsondes هي أجهزة صغيرة يتم إطلاقها في الغلاف الجوي لقياس الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة. يتم استخدامها على الأرض لفهم الطقس والظواهر المتطرفة مثل الأعاصير ، ويمكن أن تحقق نفس الغرض في كوكب الزهرة.
على المدى القريب ، يمكن للبعثات التي لا تكون وجهتها النهائية فينوس أيضًا الإجابة على الأسئلة. يمكن أن توفر لنا الرحلات الجوية بالطائرة مثل Bepi-Colombo و Solar Probe Plus و Solar Orbiter معلومات جيدة عن طريقهم إلى Mercury و the Sun على التوالي. سيتم إطلاق هذه المهام في عام 2018.
قام فينوس إكسبريس من ESO و Akatsuki الياباني (Venus Climate Orbiter) بدراسة مناخ كوكب الزهرة بالتفصيل ، وخاصة الكيمياء والتفاعلات بين الغلاف الجوي والسطح. انتهى Venus Express في عام 2015 ، بينما لا يزال Akatsuki موجودًا.
أهداف منتصف المدة أكثر طموحاً. وهي تشمل مركبة إنزال طويلة الأمد لدراسة الخصائص الجيوفيزيائية لكوكب الزهرة ، وآلة إنزال صغيرة لمدة قصيرة ، وبالونين.
ستهبط المركبة الأرضية في نوع من التضاريس الموجودة على كوكب الزهرة والمعروفة باسم tesserae. نعتقد أنه في وقت من الأوقات ، كان على فينوس ماء سائل عليه. قد يكمن الدليل الأساسي على ذلك في مناطق القطع الصغيرة ، ولكن التضاريس قاسية للغاية. سيساعدنا الهبوط قصير المدة الذي يمكن أن يهبط ويعمل في مناطق القطع الصغيرة على الإجابة على سؤال المياه السائلة فينوس.
بفضل التطوير المستمر للإلكترونيات شديدة الحرارة ، أصبحت المركبة الأرضية طويلة المدى (أشهر أو أكثر) أكثر قابلية للتنفيذ في منتصف المدة. من الناحية المثالية ، سيكون بمقدور أي مركبة هبوط متنقلة طويلة المدى السفر لمئات الكيلومترات ، من أجل الحصول على عينة إقليمية من سطح كوكب الزهرة. هذه هي الطريقة الوحيدة لأخذ قياسات الكيمياء الجيولوجية والمعادن في مواقع متعددة.
على المريخ الهبوط بالطاقة الشمسية. جو كوكب الزهرة الكثيف يجعل ذلك مستحيلاً. لكن نفس الجو الكثيف الذي يحظر الطاقة الشمسية قد يقدم حلاً آخر: مركبة تعمل بالطاقة الشراعية. قد تحمل قوة الإبحار القديمة مفتاح التحرك على سطح كوكب الزهرة. نظرًا لأن الجو كثيف جدًا ، لن يلزم سوى شراع صغير.
الأهداف بعيدة المدى من Cutts وفريقه هي حيث تصبح الأشياء مثيرة للاهتمام حقًا. متجول سطح طويل العمر لا يزال على القائمة ، أو ربما طائرة قريبة من السطح مثل البالون. أيضا هناك شبكة زلزالية طويلة الأمد.
ستبدأ شبكة الزلازل حقًا في الكشف عن الأسرار وراء الحياة الجيوفيزيائية لكوكب الزهرة. في حين أن جهاز الهبوط سيعطينا تقديرات للنشاط الزلزالي ، إلا أنها ستكون خامًا مقارنة بما ستكشفه شبكة من أجهزة الاستشعار الزلزالية حول عمل فينوس الداخلي. إن الفهم الأكثر شمولاً لآليات ومواقع الزلزال سيجعل المنظرين صاخبين. ولكن هذا هو آخر شيء في القائمة هو الهدف النهائي. مهمة عودة عينة.
نحن نتحسن في القياسات الموقعية على عوالم أخرى. ولكن بالنسبة لكوكب الزهرة ، ولجميع العوالم الأخرى التي قمنا بزيارتها أو نريد زيارتها ، فإن عينة العودة هي الكأس المقدسة. أعادت بعثات أبولو مئات الكيلوغرامات من عينات القمر. تم إرسال بعثات عودة عينة أخرى إلى فوبوس ، والتي فشلت ، وإلى الكويكبات ، بدرجات متفاوتة من النجاح.
إن إخضاع عينة لنوع التحليل العميق الذي لا يمكن إجراؤه إلا في المختبرات هنا على الأرض هي اللعبة النهائية. يمكننا الاستمرار في تحليل العينات أثناء تطوير تقنيات جديدة لفحصها. العلم هو تكراري ، بعد كل شيء.
حدد المسح العقدي لعلوم الكواكب لعام 2003 أهمية مهمة عودة عينة إلى الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. سوف يطفو البالون عالياً في السحب ، ويطلق صاروخ صاعد عينة مجمعة إلى الأرض. وفقًا لكتس وفريقه ، يمكن أن يكون هذا النوع من مهمة عودة العينة بمثابة نقطة انطلاق لمهمة عينة سطحية.
من المرجح أن تكون العينة السطحية قمة الإنجاز عندما يتعلق الأمر بفهم الزهرة. ولكن مثل معظم الأهداف المقترحة لفينوس ، سيتعين علينا الانتظار لبعض الوقت.
يقر كاتس والفريق بأن التكنولوجيا التي تمكن استكشاف كوكب الزهرة في حالة تغير مستمر. لم يتم التخطيط لمزيد من المهام إلى كوكب الزهرة قبل عام 2020. كانت هناك مقترحات لأشياء مثل المركبات التي تعمل بالطاقة الشراعية ، لكننا لم نصل بعد. نحن نطور إلكترونيات مقاومة للحرارة ، لكنها حتى الآن بسيطة للغاية. هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.
من ناحية أخرى ، قد تحدث بعض الأشياء في وقت أقرب. قد يتبين أنه يمكننا التعرف على نشاط الزلازل الزلزالي من أجهزة الاستشعار التي تحملها البالونات أو المدارات. يقول الفريق إنه "بسبب الاقتران الميكانيكي القوي بين الغلاف الجوي والأرض ، يتم إطلاق الموجات الزلزالية في الغلاف الجوي ، حيث يمكن اكتشافها عن طريق الموجات فوق الصوتية على بالون أو الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية من المدار." وذلك بفضل الأجواء الكثيفة لكوكب الزهرة. وهذا يعني أن الهدف البعيد المدى للاستشعار الزلزالي من باطن الزهرة يمكن أن يتحول إلى المدى القريب أو المتوسط.
مع استمرار العمل على السواتل النانوية والمكعبات ، قد يلعبون دورًا أكبر في كوكب الزهرة ، ويغيرون الخطوط الزمنية. ترغب وكالة ناسا في تضمين هذه الأقمار الصناعية الصغيرة في كل عملية إطلاق حيث توجد بضعة كيلوغرامات من السعة الزائدة. يمكن لمجموعة من هذه السواتل النانوية أن تشكل شبكة من أجهزة استشعار الزلازل بسهولة أكبر وأسرع بكثير من شبكة مستشعرة من أجهزة استشعار السطح. كما يمكن أن تعمل شبكة من السواتل النانوية كمرحل اتصالات لبعثات أخرى.
لا تولد الزهرة الكثير من الضجة هذه الأيام. إن اكتشاف عوالم شبيهة بالأرض في الأنظمة الشمسية البعيدة يولد عنوانًا تلو الآخر. ويتركز البحث الشائع دائمًا عن الحياة على كوكب المريخ والأقمار الجليدية / شبه السطحية لعمالقة الغاز في نظامنا الشمسي. لكن كوكب الزهرة لا يزال هدفًا محيرًا ، وسيساعدنا فهم تطور كوكب الزهرة على فهم ما نراه في الأنظمة الشمسية البعيدة.
