นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทดสอบต้นแบบบอลลูนวีนัสในทะเลทรายแบล็กร็อก รัฐเนวาดาในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2565 ยานที่ลดขนาดลงประสบความสำเร็จในการทดสอบครั้งแรก 2 เที่ยวบิน

ด้วยความร้อนที่แผดเผาและความกดดันอย่างท่วมท้น พื้นผิวของดาวศุกร์จึงเป็นศัตรูและไม่อาจให้อภัยได้อันที่จริง ยานสำรวจที่ไปถึงที่นั่นจนถึงตอนนี้ใช้เวลามากสุดเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้นแต่อาจมีวิธีอื่นในการสำรวจโลกที่อันตรายและน่าหลงใหลนี้นอกเหนือไปจากยานโคจร ซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ห่างจากโลกเพียงไม่กี่ก้าวนั่นคือบอลลูนห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory (JPL) ของ NASA ในเมืองพาซาดีนา รัฐแคลิฟอร์เนีย รายงานเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2565 ว่าบอลลูนหุ่นยนต์ทางอากาศซึ่งเป็นหนึ่งในแนวคิดหุ่นยนต์ทางอากาศได้เสร็จสิ้นการบินทดสอบสองครั้งเหนือเนวาดา

นักวิจัยใช้ต้นแบบการทดสอบ ซึ่งเป็นบอลลูนรุ่นย่อขนาดที่สามารถลอยผ่านเมฆหนาทึบของดาวศุกร์ได้ในวันหนึ่ง

การบินทดสอบต้นแบบบอลลูนวีนัสครั้งแรก

Venus Aerobot ที่วางแผนไว้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 ฟุต (12 เมตร) ประมาณ 2/3 ของขนาดต้นแบบ

ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจาก JPL และ Near Space Corporation ในเมืองทิลลามุก รัฐโอเรกอน ได้ทำการบินทดสอบความสำเร็จของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าบอลลูนวีนัสน่าจะสามารถอยู่รอดได้ในชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นของประเทศเพื่อนบ้านแห่งนี้บนดาวศุกร์ บอลลูนจะบินที่ระดับความสูง 55 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวเพื่อให้สอดคล้องกับอุณหภูมิและความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศดาวศุกร์ในการทดสอบ ทีมจึงยกบอลลูนทดสอบขึ้นไปที่ระดับความสูง 1 กม.

ในทุกวิถีทาง บอลลูนจะทำงานตามที่ออกแบบไว้Jacob Izraelevitz หัวหน้านักวิจัยของ JPL Flight Test ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาการหุ่นยนต์กล่าวว่า "เราพอใจมากกับประสิทธิภาพของเครื่องต้นแบบเครื่องบินเปิดตัว แสดงให้เห็นการควบคุมระดับความสูง และเราทำให้มันกลับมาอยู่ในสภาพที่ดีหลังจากทั้งสองเที่ยวบินเราได้บันทึกข้อมูลจำนวนมากจากเที่ยวบินเหล่านี้และหวังว่าจะใช้เพื่อปรับปรุงแบบจำลองของเราก่อนที่จะสำรวจดาวเคราะห์น้อยของเรา

Paul Byrne จาก Washington University ใน St. Louis และผู้ทำงานร่วมกันด้านวิทยาการหุ่นยนต์การบินและอวกาศกล่าวเสริมว่า: "ความสำเร็จของเที่ยวบินทดสอบเหล่านี้มีความหมายมากสำหรับเรา: เราประสบความสำเร็จในการสาธิตเทคโนโลยีที่จำเป็นในการตรวจสอบเมฆ Venusการทดสอบเหล่านี้เป็นรากฐานสำหรับวิธีที่เราสามารถเปิดใช้งานการสำรวจด้วยหุ่นยนต์ในระยะยาวบนพื้นผิวนรกของดาวศุกร์

เดินทางในลมดาวศุกร์

แล้วทำไมต้องลูกโป่ง?NASA ต้องการศึกษาบริเวณชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ที่ต่ำเกินกว่าที่ยานโคจรจะวิเคราะห์ได้ซึ่งแตกต่างจากเครื่องบินลงจอดที่ระเบิดภายในไม่กี่ชั่วโมง บอลลูนสามารถลอยอยู่ในสายลมได้นานหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน โดยล่องลอยจากตะวันออกไปตะวันตกบอลลูนยังสามารถเปลี่ยนระดับความสูงได้ระหว่าง 171,000 ถึง 203,000 ฟุต (52 ถึง 62 กิโลเมตร) เหนือพื้นผิว

อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์บินไม่ได้มีอยู่เพียงตัวเดียวทำงานร่วมกับยานโคจรเหนือชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์นอกเหนือจากการทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์แล้ว บอลลูนยังทำหน้าที่ถ่ายทอดการสื่อสารกับยานอวกาศอีกด้วย

ลูกโป่งในลูกโป่ง

ต้นแบบนั้นเป็น "บอลลูนในบอลลูน" นักวิจัยกล่าวกดดันฮีเลียมเติมอ่างเก็บน้ำภายในที่แข็งในขณะเดียวกันบอลลูนฮีเลียมด้านนอกที่ยืดหยุ่นสามารถขยายและหดตัวได้ลูกโป่งสามารถลอยสูงขึ้นหรือต่ำลงได้มันทำเช่นนี้ด้วยความช่วยเหลือของฮีเลียมช่องระบายอากาศหากทีมภารกิจต้องการยกบอลลูน พวกเขาจะระบายฮีเลียมจากอ่างเก็บน้ำด้านในไปยังบอลลูนด้านนอกในการใส่ลูกโป่งกลับเข้าที่ฮีเลียมถูกระบายกลับเข้าสู่อ่างเก็บน้ำสิ่งนี้ทำให้บอลลูนด้านนอกหดตัวและสูญเสียการลอยตัว

สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ที่ระดับความสูงตามแผนที่ 55 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวดาวศุกร์ อุณหภูมิไม่เลวร้ายและความดันบรรยากาศไม่แรงเท่าแต่บรรยากาศส่วนนี้ของดาวศุกร์ยังคงค่อนข้างรุนแรง เพราะเมฆเต็มไปด้วยกรดกำมะถันเพื่อช่วยต้านทานสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนนี้ วิศวกรสร้างบอลลูนจากวัสดุหลายๆ ชั้นวัสดุนี้มีการเคลือบที่ทนกรด การเคลือบโลหะเพื่อลดความร้อนจากแสงอาทิตย์ และชั้นในที่ยังคงแข็งแรงพอที่จะใส่เครื่องมือวิทยาศาสตร์ได้แม้แต่ซีลยังทนกรดได้การทดสอบการบินแสดงให้เห็นว่าวัสดุและโครงสร้างของบอลลูนควรใช้กับดาวศุกร์ด้วยวัสดุที่ใช้สำหรับความสามารถในการอยู่รอดของดาวศุกร์นั้นมีความท้าทายในการผลิต และความทนทานในการจัดการที่เราแสดงให้เห็นในการปล่อยและกู้ดาวเนวาดาทำให้เรามั่นใจในความน่าเชื่อถือของบอลลูนบนดาวศุกร์

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรบางคนเสนอบอลลูนเพื่อสำรวจดาวศุกร์สิ่งนี้อาจกลายเป็นความจริงในไม่ช้าภาพจาก NASA

วิทยาศาสตร์ในบรรยากาศของดาวศุกร์

นักวิทยาศาสตร์ติดตั้งบอลลูนสำหรับการสืบสวนทางวิทยาศาสตร์ต่างๆซึ่งรวมถึงการมองหาคลื่นเสียงในชั้นบรรยากาศที่เกิดจากแผ่นดินไหวในดาวศุกร์การวิเคราะห์ที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์สร้างบรรยากาศส่วนใหญ่ของดาวศุกร์ ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกที่ควบคุมไม่ได้ ซึ่งทำให้ดาวศุกร์กลายเป็นนรกบนผิวน้ำการวิเคราะห์ใหม่สามารถให้เบาะแสที่สำคัญว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าในยุคแรก ๆ ดาวศุกร์เคยเป็นเหมือนโลกมากกว่าแล้วเกิดอะไรขึ้น?

แน่นอน เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์รายงานการค้นพบฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ในปี 2020 คำถามเกี่ยวกับชีวิตที่เป็นไปได้ในเมฆของดาวศุกร์จึงฟื้นความสนใจขึ้นมาต้นกำเนิดของฟอสฟีนยังหาข้อสรุปไม่ได้ และงานวิจัยบางชิ้นยังคงตั้งคำถามถึงการมีอยู่ของมันแต่ภารกิจบอลลูนเช่นนี้เหมาะสำหรับการวิเคราะห์เชิงลึกของเมฆ และอาจระบุถึงจุลินทรีย์โดยตรงภารกิจบอลลูนเช่นนี้สามารถช่วยไขความลับที่สับสนและท้าทายที่สุดได้