Den mest ogästvänliga planeten i solsystemet kommer att kunna utforska det mest pålitliga rymdskeppet. AREE-sond - högteknologisk utan mikrokretsar och ledningar. Ingen elektronik, bara old school och lojal mekanik.
Fel planet kallades Venus: karaktären av vår närmaste granne inspirerar inte kärlek, utan snarare vördnad. Och hennes främsta "problem" var stämningen. Otroligt tät, den består av koldioxid och skapar en dödlig växthuseffekt, dödliga temperaturer och tryck. Orkaner, vars hastighet kan överstiga 700 km / h, bär täta moln med svavelhaltiga gaser, som drivs av ett rekordantal vulkaner för solsystemets planeter. Allt detta gör det svårt att studera Venus till och med från bana, för att inte nämna nedstigningsfordon. Men desto fler offer får hon från jorden.
För första gången besökte denna svåra planet den sovjetiska stationen "Venera-3", som kraschade på ytan 1966. Nästa rymdskepp dog i atmosfären, och bara det sjunde, även om det skadades under landningen, arbetade i cirka 20 minuter mer och överförde nya skrämmande uppgifter om det lokala klimatet. Men den främsta hjälten för utforskningen av grannplaneten var "Venus-9", som 1975 varade i två timmar. Sonden behövde lämpligt skydd: till exempel gömdes ombordskameran bakom en 12 centimeter sammansatt värmeisolering, i ett tätat fack med smält salt för att absorbera värme och ett titanskal som tål ett enormt tryck.
Sovjetisk sond * Venera-9 * och panoramabilder tagna av den.
Fotograferingen genomfördes genom tjockt kvartsglas, genom ett periskop fylt med samma smälta salt, men i slutet av arbetet upphettade kameran fortfarande över 60 ° C och dog. Panoramorna som hon fick visade jordgubbarna för första gången den verkliga ytan på Venus, och forskare var äntligen övertygade om att ingenting gott väntar oss här. Om vi bättre vill utforska denna våldsamma värld, kommer landaren att behöva andra lösningar - ny värmebeständig elektronik eller tidtestad mekanik, som AREE-projektet, byggt med tidigare tekniker.
Klimatisk mardröm
Venus kallas jordens "onda tvilling": en gång var den mycket tystare, med ett tempererat klimat och till och med vattendrag. Någon gång verkade emellertid växthuseffekten gå loss och på några miljoner år förde planeten till sitt nuvarande fruktansvärda tillstånd. Forskare har länge försökt räkna ut ett detaljerat scenario för denna klimatkatastrof.
Kampanjvideo:
Super rotation av atmosfären
Praktiskt taget hela den venusiska atmosfären är en gigantisk orkan, vars hastighet överstiger rotationshastigheten för planeten själv. Det tros att dess rörelse drivs av solen: Venus är ungefär en tredjedel närmare den än oss, men samtidigt får dubbelt så mycket energi. Men detaljerna i denna mekanism är fortfarande dåligt förstått.
Åskväder och blixtar
På ritningarna av Venus är himlen ständigt besatt av blixtar. I atmosfären finns det faktiskt ofta men oregelbundna aktivitetsbrister som vanligtvis är förknippade med blixtnedslag. Ingen har dock sett själva facklorna. Dessutom bör ackumulering av laddning och utseende av blixtar i dess svavelhaltiga moln ske annorlunda än i våra vattenmoln.
Retrograd rotation
Solsystemets planeter roterar i samma riktning som själva stjärnan. Endast Venus och Uranus uppvisar omvänd, retrograd rotation. Det är möjligt att den angränsande planeten fick en sådan "onaturlig position" efter kollision med någon massiv himmelkropp. Det skulle vara intressant att hitta geologiska spår av denna kollision.
Spår av liv
Om Venus verkligen var en ganska bekväm värld i det förflutna, kan då livet dyka upp här? Därefter, när planetens klimat blev outhärdligt, kunde vissa organismer överleva i de övre, ganska lugna lager av atmosfären. Detta problem kommer emellertid att hanteras av framtida atmosfäriska och orbital sonder, och reentry AREE kommer att fungera på ytan.
Energiproduktion
Solen och natten delar av den venusiska dagen varar 50 timmar, vilket kan skapa stora problem för sonder som drivs av solpaneler. Användning av radioaktiva källor (RTG) vid lokala temperaturer kräver ännu inte befintliga tekniska lösningar. Men orkanen försvinner inte här och lovar ett konstant energiflöde från vindgeneratorn. AREE kommer att använda en vertikal rotor från Savonius som är motståndskraftig mot skarpa vindar och höga hastigheter, vars axel kommer att passera genom fordonets tyngdpunkt. Det uppskattas att den kommer att kunna leverera cirka 3,2 Wh: för att övervinna 100 m, kommer sonden att behöva 7,9 timmars laddning, och den kommer att kunna röra sig i 8-timmarscykler och passera inom 24 timmar upp till 300 m. tre år kommer han att kunna resa upp till 100 km och utforska inte bara slätten utan också tesserae norr om Mount Sekhmet. Uppskattad systemmassa: 30 kg.
Savonius rotor, 1929
Kontrollsystem
De första beräkningsenheterna var mekaniska och använde komplexa växelhjulsystem. De nådde sin topp under andra världskriget, då enkla och tillförlitliga mekanismer användes i omfång för bombning och artilleri-skjutning. Sedan dess har de till stor del ersatts av kiselektronik, men själva tillvägagångssättet kan vara idealiskt för en extrem rymdsond. Till exempel, när ett av spåren träffar ett hinder, "överför" transmissionen det, vilket automatiskt kommer att växla det till omvänd, utan att kräva de mest komplicerade beräkningarna som utförs av mycket mer avancerade rovers. Till och med klockor för drift av interna system är tänkta att använda mekaniska, liknande de gamla kronometrarna i John Harrison, bara mer kompakta, exakta och i ett helt tätat fall. Uppskattad systemmassa: 46 kg.
Antikythera Mechanism, 100 f. Kr. e.
Data och kommunikation
Det första uppenbara sättet för analog lagring och överföring av data erbjuds naturligtvis av fonografer (1877): data kan registreras på en metallplatta och skickas på ballonger till den övre atmosfären, där de kan plockas upp av en atmosfärisk sond. Men detta tillvägagångssätt visade sig vara för komplicerat, dyrt och opålitligt. Troligtvis använder AREE en ännu äldre uppfinning och lagrar information i form av en kombination av nålar på ytan av en roterande cylinder eller band - som ett fatorgan. För att överföra dem till orbital sonden planeras enheten vara utrustad med hörnreflektorer. Genom att ändra sin position, kommer AREE att låta "partner" i omloppsbana se en binär signal och ta emot data, vilket gjordes tillbaka i dagarna av telegraf och Morse-kod - med en hastighet av cirka 1000 bit / s. Systemets vikt beräknas tentativt till 79 kg.
Morskod, 1838.
Vetenskaplig utrustning
Att göra grundläggande mätningar utan att använda elektroniska sensorer är inte svårt. Och på jorden är seismometrar, termometrar, barometrar, anemometrar för mätning av vindhastighet ofta mekaniska. Undersökningen av den kemiska sammansättningen i atmosfären eller dammet möjliggör fasta indikatorer, ledningar som innehåller ämnen som exakt binder de önskade molekylerna och blir ömtåliga, vilket lätt kan upptäckas med en fjäderdynamometer. Fullvärdig mineralogisk forskning kommer dock fortfarande att kräva både elektronik och el för kraft. För detta beaktas möjligheterna att placera små solpaneler och värmebeständiga mikrokretsar ombord på AREE - men den vetenskapliga belastningen på uppdraget kommer att beräknas i nästa arbetssteg. Viktuppskattning: 150 kg.
Termometer, barometer, XVI-XVII århundraden.
Överföring och rörelse
AREE planerade ursprungligen att använda mekaniska gånganordningar. Men efter samråd med den världsberömda specialisten inom sådana system, den holländska konstnären Theo Jansen, befanns de vara otillräckliga tillförlitliga. Det nuvarande uppdragskonceptet är baserat på de "diamantformade" stridsvagnarna från första världskriget, med spår lindade runt skrovet runt omkretsen. Det uppskattas att de kommer att tillåta AREE att övervinna hinder som är upp till 1,1 m höga och rulla över när de är kapade, utan att störa den centralt belägna vindkraftverk. Kraften på hjulen kan överföras direkt från rotorn eller fjädern. Ungefärlig systemvikt: 327 kg.
Tankmark I, 1916.
Energilagring
En fjäderackumulator tillverkad av en värmebeständig komposit: dess energilagringstäthet (cirka 0,75 W / kg) är högre än gravitationssystem med vikter, och dess enkelhet och tillförlitlighet är högre än för roterande svänghjul. Användning av ytterligare enheter för att driva resursintensiva operationer övervägs. Bland dem - en pneumatisk ackumulator, med tryck från tryckluft i en förseglad kammare, och batterier på smälta natriumsalter. "Om lämplig teknik skapas vid rätt tidpunkt", lägger utvecklarna till. Viktuppskattning: 25 kg.
Vårklocka, ca. 1500 år.
Roman Fishman
