De kwestie van het leven op Venus, van alle plaatsen, is intrigerend genoeg dat een team van Amerikaanse en Russische wetenschappers die werken aan een voorstel voor een nieuwe missie naar de tweede planeet, genaamd Venera-D, overweegt de zoektocht naar leven op te nemen in zijn missiedoelen.

Als alles volgens plan verloopt, een onbemand luchtvoertuig zou ooit door de dikke, zwavelzuurwolken van Venus om te helpen bepalen of donkere strepen die ultraviolette straling lijken te absorberen, een bewijs kunnen zijn van microbieel leven.

Venus is al lang een focus van de Russische planetaire wetenschap, die de trotse erfenis heeft van de recordbrekende Venera-ruimtesondes die eind jaren zeventig en begin jaren tachtig op het oppervlak van Venus zijn geland. Met veel onbeantwoorde vragen, de gezamenlijke missie van Roscosmos en NASA, indien goedgekeurd, in 2025 een orbiter naar Venus zou zien lanceren met als doel teledetectiewaarnemingen te doen van de planeet en haar atmosfeer; een lander op het oppervlak plaatsen; en zoek naar toekomstige landingsplaatsen.

Een van de mogelijke toevoegingen aan de missie is een kleine suborbiter om de magnetosfeer van Venus te bestuderen, en ofwel een ballon of een onbemand luchtvaartuig (UAV) dat gedurende lange tijd metingen van de atmosfeer uitvoert.

Mocht de UAV worden goedgekeurd, het belangrijkste doel zou zijn om meteorologische metingen te doen om te bepalen waarom de atmosfeer zo snel roteert ten opzichte van het oppervlak, een fenomeen dat bekend staat als superrotatie. Deze snelle rotatie werd in de jaren zestig ontdekt door astronomen die de beweging van de donkere strepen in de atmosfeer volgden. raadselachtig, astronomen kennen de oorsprong en samenstelling van deze donkere strepen niet, ze begrijpen ook niet waarom de strepen niet vermengd zijn met de rest van de atmosfeer en waarom ze ultraviolet licht absorberen.

"Dit zijn vragen die nog niet volledig zijn onderzocht en ik schreeuw zo hard als ik kan zeggen dat we ze moeten onderzoeken, " zegt Sanjay Limaye, een atmosferische wetenschapper van de Universiteit van Wisconsin, Madison en voormalig voorzitter van NASA's Venus Exploration Analysis Group (VEXAG).

Volgens Limaye, de aard van de UV-absorber is volledig onbekend. Het kan fijnstof zijn dat in de wolken is vermengd, of een stof die is opgelost door de druppeltjes zwavelzuur, of misschien kristallijn van aard, zoals ijs. IJzerchloride is voorgesteld, maar er is geen bevestigd mechanisme dat deeltjes ijzerchloride 50 tot 60 kilometer boven het oppervlak zou kunnen ophopen, vooral omdat winden nabij het oppervlak slechts zwak door de dichte lagere atmosfeer blazen.

Leven in de wolken

Een meer opwindende verklaring voor de donkere strepen is dat ze het bewijs zijn van microbieel leven. "Het is een mogelijkheid die we niet over het hoofd kunnen zien, " zegt Limaye, die lid is van het Venera-D wetenschapsdefinitieteam.

Het zou logisch zijn om leven op grote hoogte in de atmosfeer van een planeet te vinden. Ten slotte, microben zijn gevonden op vergelijkbare hoogten in de atmosfeer van de aarde. De uitdaging voor het leven op Venus is de extreme temperatuur van de planeet. Het oppervlak, bij 462º C (864º F), is heet genoeg om lood te smelten, en de oppervlaktedruk van 92 bar is het equivalent van bijna een kilometer onder water.

Echter, in een regio die begint op ongeveer 50 kilometer hoogte en zich een tiental kilometer naar buiten uitstrekt, is een goede plek waar de temperatuur varieert tussen 30ºC en 70ºC (86ºF tot 158ºF) en de druk vergelijkbaar is met het aardoppervlak. Het leven zou mogelijk kunnen overleven in deze zone waar de donkere strepen UV-absorbeerder wordt gevonden.

Intrigerend, de zwavelzuurdruppels in de wolken zijn niet per se een showstopper voor het leven. Eerdere Venera-missies detecteerden langwerpige deeltjes in de onderste wolkenlaag die ongeveer een micron lang zijn, ongeveer de breedte van een kleine bacterie. Deze deeltjes kunnen worden gecoat in ringvormige polymeren van acht zwavelatomen, S8-moleculen genoemd, waarvan bekend is dat ze in de wolken van Venus voorkomen en die ongevoelig zijn voor de corrosieve effecten van zwavelzuur. Verder, S8 absorbeert ultraviolet licht, opnieuw uitstralen in zichtbare golflengten. Als de deeltjes microben zijn, ze hadden zichzelf kunnen coaten in S8, waardoor ze bestand zijn tegen de corrosieve effecten van zwavelzuur. Er is zelfs gepostuleerd dat de S8 bestaat als gevolg van microbiële activiteit. Is dit dan de sleutel tot leven op Venus?

"Ik kan niet zeggen dat er microbieel leven is in de wolken van Venus, ' zegt Limaye. 'Maar dat wil niet zeggen dat het er ook niet is. De enige manier om te leren is om er heen te gaan en de sfeer te proeven."

Aangedreven vlucht

Het oorspronkelijke Russische plan voor Venera-D bestond uit ballonnen die door de atmosfeer patrouilleerden, maar ballonnen zijn niet erg wendbaar en zouden niet per se in staat zijn om de gebieden met de donkere strepen te bereiken. Een UAV op zonne-energie zou een veel betere kans maken.

"Het idee is dat je met een voldoende grote spanwijdte voldoende kracht kunt genereren en daadwerkelijk door de atmosfeer van Venus kunt vliegen, met elektrische propellers, voor een zeer lange tijd, ' zegt Limaye.

Hypersonisch afdalen in de atmosfeer na het losmaken van de orbiter, de UAV zou worden gevuld met waterstof- of heliumgas, het drijvend houden op een nominale zwevende hoogte van 50 kilometer, waardoor het door de wolken kan glijden terwijl het door het nachtelijke halfrond beweegt. Bij daglicht, de op zonne-energie aangedreven propellers zouden in werking treden en de hoogte van het vaartuig verhogen tot ongeveer 60 kilometer.

Gedurende drie tot vier dagen, het vaartuig zou rond de planeet kunnen bewegen langs de 'superrotatie' van de bovenste atmosfeer, ' het vreemde fenomeen waarbij de atmosfeer lijkt te zijn losgekoppeld van de vaste planeet en veel sneller draait. De UAV zou daarom de wolken op verschillende hoogten kunnen verkennen, verplaatsen van luchtmassa naar luchtmassa, van regio's met UV-absorberende middelen tot regio's die daarvan verstoken zijn, bemonsteren en meten van de samenstelling van de atmosfeer.

Het ruimtevaartbedrijf Northrop Grumman heeft al zelfstandig een concept ontwikkeld voor een Venusiaanse UAV, genaamd VAMP (Venus Atmospheric Manoeuvreer Platform), die een gigantische spanwijdte van 55 meter zou hebben en ontworpen zou zijn om minstens een jaar in de atmosfeer te werken.

De 'D' in de naam van Venera-D staat voor "dolgozhivushaya, " wat in het Russisch "langlevend" betekent. Dit verwees oorspronkelijk naar de hoop om een ​​lander dagen of weken operationeel te houden aan de oppervlakte, hoewel de benauwende omstandigheden aan de oppervlakte betekenen dat realistisch gezien het meeste dat een lander zou kunnen overleven slechts enkele uren is. In plaats daarvan, de UAV, voortdurend rond Venus cirkelen, de mantel van een lang leven zou aannemen.

Het eindrapport waarin de wetenschappelijke doelen van de Venera-D-missie worden beschreven, zal eind januari 2017 worden ingediend bij Roscosmos en NASA, op dat moment zullen de twee ruimtevaartorganisaties moeten beslissen of ze zullen samenwerken aan de missie. Een antwoord wordt op zijn vroegst eind 2017 verwacht.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.