No kosmosa Venēra izskatās kā liela, necaurspīdīga bumba. Pateicoties ārkārtīgi blīvajai atmosfērai, kuru galvenokārt veido oglekļa dioksīds un slāpeklis, virsmu nav iespējams apskatīt, izmantojot parastās metodes. Tā rezultātā, pateicoties radaru, spektroskopisko un ultravioleto staru apsekošanas metožu izstrādei, līdz 20. gadsimtam par tās virsmu tika uzzināts maz.
Interesanti, ka, skatoties ultravioletā joslā, Venera izskatās kā svītraina bumba, tumši un gaiši laukumi saplūst viens otram. Gadu desmitiem zinātnieki ir teorējuši, ka tas notiek tāpēc, ka Venēras mākoņu virsotnēs ir kaut kāds materiāls, kas absorbē gaismu ultravioletā viļņa garumā. Nākamajos gados NASA plāno nosūtīt CubeSat misiju uz Venēru, cerot atrisināt šo ilgstošo noslēpumu.
Misija, kas pazīstama kā CubeSat UV eksperiments (CUVE), nesen saņēma finansējumu no Planetary Science Deep Space SmallSat Studies (PSDS3) programmas, kuras galvenā mītne ir NASA Goddard Space Flight Center. Pēc izvietošanas CUVE noteiks Venēras atmosfēras sastāvu, ķīmiju, dinamiku un izstarojuma izstarošanu, izmantojot ultravioletos jutīgos instrumentus un jaunu oglekļa-nanocaurules gaismas savākšanas spoguli.
Misiju vada Valērija Kotinija, Merilendas universitātes pētniece, kas ir arī CUVE galvenais izmeklētājs (PI). Šā gada martā NASA programma PSDS3 to izvēlējās kā vienu no 10 citiem pētījumiem, kas izstrādāti, lai izstrādātu misijas koncepcijas, izmantojot mazus satelītus, lai izpētītu Venēru, Zemes Mēnesi, asteroīdus, Marsu un ārējās planētas.
Venera īpaši interesē zinātniekus, ņemot vērā grūtības izpētīt tās biezo un bīstamo atmosfēru. Neskatoties uz NASA un citām kosmosa aģentūrām, tas, kas izraisa ultravioletā starojuma absorbciju planētas mākoņu virsotnēs, joprojām ir noslēpums. Iepriekš novērojumi ir parādījuši, ka pusi no saules enerģijas, ko saņem planēta, ultravioletā joslā absorbē tās atmosfēras augšējais slānis - līmenis, kurā ir sērskābes mākoņi.
Citi viļņu garumi ir izkliedēti vai atspoguļoti kosmosā, tas ir tas, kas piešķir planētai dzeltenīgu, bezpazīmju izskatu. Daudzas teorijas ir attīstītas, lai izskaidrotu UV gaismas absorbciju, ieskaitot iespēju, ka absorbētājs tiek transportēts no dziļākas Venēras atmosfēras ar konvektīviem procesiem. Tiklīdz tas nokļūst mākoņu virsotnēs, to izkliedēs vietējais vējš, izveidojot svītrotu absorbcijas modeli.
Tāpēc domājams, ka gaišās zonas atbilst reģioniem, kas nesatur absorbētāju, bet tumšie apgabali to dara. Kā Cottini norādīja nesenā NASA paziņojumā presei, CubeSat misija būtu ideāla, lai izpētītu šīs iespējas:
“Tā kā Venēra maksimāli absorbē saules enerģiju ultravioletā starojumā, ir svarīgi noteikt nezināmā absorbētāja raksturu, koncentrāciju un izplatību. Šī ir ļoti koncentrēta misija - ideāli piemērota CubeSat lietojumprogrammai. ”
Šāda misija sekmētu nesenos uzlabojumus miniatūrizācijā, kas ļāva izveidot mazākus, kastes izmēra satelītus, kas var veikt tos pašus darbus kā lielākie. Savas misijas veikšanai CUVE paļausies uz miniatūru ultravioleto kameru un miniatūru spektrometru (kas ļauj analizēt atmosfēru vairākos viļņu garumos), kā arī miniatūru navigācijas, elektronikas un lidojuma programmatūru.
Vēl viena galvenā CUVE misijas sastāvdaļa ir oglekļa nanocauruļu spogulis, kas ir daļa no miniatūra teleskopa, kuru komanda cer iekļaut. Šis spogulis, kuru izstrādāja Pīters Čens (NASA Goddard darbuzņēmējs), ir izgatavots, ielejot veidnē epoksīda un oglekļa nanocauruļu maisījumu. Pēc tam šī veidne tiek uzkarsēta, lai sacietētu un sacietētu epoksīds, un spogulis ir pārklāts ar atstarojošu materiālu no alumīnija un silīcija dioksīda.
Papildus tam, ka šāda veida spogulis ir viegls un ļoti stabils, to ir samērā viegli izgatavot. Atšķirībā no parastajiem objektīviem, lai tas būtu efektīvs, nav nepieciešama pulēšana (dārgs un laikietilpīgs process). Kā norādīja Cottini, šie un citi CubeSat tehnoloģijas sasniegumi varētu atvieglot zemu izmaksu misijas, kas varētu atbalstīt esošās misijas visā Saules sistēmā.
"CUVE ir mērķtiecīga misija ar īpašu zinātnes slodzi un kompaktu autobusu, lai maksimāli palielinātu lidojuma iespējas, piemēram, brauciena dalīšana ar citu misiju uz Venēru vai uz citu mērķi," viņa sacīja. "CUVE papildinātu iepriekšējās, pašreizējās un nākotnes Venēras misijas un nodrošinātu lielu zinātnes atdevi ar zemākām izmaksām."
Komanda paredz, ka nākamajos gados zonde tiks nosūtīta uz Venēru lielākas misijas otrās kravas ietvaros. Tiklīdz tā sasniegs Venēru, tā tiks palaista un uzņemsies polāro orbītu ap planētu. Viņi lēš, ka CUVE galapunkta sasniegšanai būs nepieciešams pusotrs gads, un zonde apkopos datus par apmēram sešiem mēnešiem.
Ja šī misija būs veiksmīga, tā varētu pavērt ceļu citiem lētiem, viegliem satelītiem, kas tiek izvietoti citos Saules ķermeņos lielākas izpētes misijas ietvaros. Cottini un viņas kolēģi arī iepazīstinās ar savu priekšlikumu par CUVE satelītu un misiju 2017. gada Eiropas Planētu zinātnes kongresā, kas notiks no 17. līdz 22. septembrim Rīgā, Latvijā.
