In een artikel dat onlangs is gepubliceerd in The Planetary Science Journal , NASA-wetenschappers en ingenieurs geven nieuwe details over de Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gassen, Chemistry, and Imaging (DAVINCI)-missie (DAVINCI), die medio 2031 door de gelaagde Venus-atmosfeer naar het oppervlak van de planeet zal afdalen. DAVINCI is de eerste missie om Venus te bestuderen met behulp van zowel ruimtevaartuigen als een afdalingssonde.

DAVINCI, een vliegend laboratorium voor analytische chemie, zal voor het eerst kritische aspecten van het enorme atmosfeer-klimaatsysteem van Venus meten, waarvan vele al sinds het begin van de jaren tachtig meetdoelen voor Venus zijn. Het zal ook de eerste afbeelding van de afdaling van de bergachtige hooglanden van Venus opleveren, terwijl hun rotssamenstelling en oppervlaktereliëf in kaart worden gebracht op schalen die vanuit een baan om de aarde niet mogelijk zijn. De missie ondersteunt metingen van onontdekte gassen die aanwezig zijn in kleine hoeveelheden en in de diepste atmosfeer, inclusief de belangrijkste verhouding van waterstofisotopen - componenten van water die helpen de geschiedenis van water te onthullen, hetzij als vloeibare wateroceanen of stoom in de vroege atmosfeer.

Het draag-, relais- en beeldvormingsruimtevaartuig (CRIS) van de missie heeft twee instrumenten aan boord die de wolken van de planeet zullen bestuderen en de hooglandgebieden in kaart zullen brengen tijdens flybys van Venus en zal ook een kleine afdalingssonde met vijf instrumenten laten vallen die een mengelmoes van nieuwe metingen zal leveren op zeer hoge precisie tijdens zijn afdaling naar het helse Venus-oppervlak.

"Dit ensemble van chemie-, omgevings- en afdalingsbeeldgegevens zal een beeld schetsen van de gelaagde Venus-atmosfeer en hoe deze interageert met het oppervlak in de bergen van Alpha Regio, dat twee keer zo groot is als Texas", zegt Jim Garvin, hoofdauteur van het artikel in het Planetary Science Journal en DAVINCI hoofdonderzoeker van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Deze metingen stellen ons in staat om historische aspecten van de atmosfeer te evalueren en speciale gesteenten aan het oppervlak te detecteren, zoals graniet, terwijl we ook op zoek gaan naar veelbetekenende landschapskenmerken die ons kunnen vertellen over erosie of andere vormingsprocessen."

DAVINCI zal gebruik maken van drie Venus-zwaartekrachtassistenten, die brandstof besparen door de zwaartekracht van de planeet te gebruiken om de snelheid en/of richting van het CRIS-vliegsysteem te veranderen. De eerste twee zwaartekrachthulpmiddelen zullen CRIS instellen voor een Venus-flyby om remote sensing uit te voeren in het ultraviolette en het nabij-infraroodlicht, waarbij meer dan 60 gigabit aan nieuwe gegevens over de atmosfeer en het oppervlak worden verzameld. De derde zwaartekrachthulp van Venus zal het ruimtevaartuig instellen om de sonde vrij te geven voor binnenkomst, afdaling, wetenschap en landing, plus vervolgtransmissie naar de aarde.

De eerste vlucht van Venus zal zes en een halve maand na de lancering plaatsvinden en het zal twee jaar duren om de sonde in positie te krijgen voor binnenkomst in de atmosfeer boven Alpha Regio onder ideale verlichting op "middag", met als doel het meten van de landschappen van Venus op schalen variërend van 328 voet (100 meter) tot fijner dan een meter. Dergelijke schalen maken geologische studies in lander-stijl mogelijk in de bergen van Venus zonder dat er geland hoeft te worden.

Zodra het CRIS-systeem ongeveer twee dagen verwijderd is van Venus, zal het sondevluchtsysteem worden vrijgegeven samen met de titanium sonde met een diameter van drie voet (één meter) die veilig binnenin is ingekapseld. De sonde zal beginnen te interageren met de bovenste atmosfeer van Venus op ongeveer 120 kilometer boven het oppervlak. De wetenschappelijke sonde zal met wetenschappelijke waarnemingen beginnen nadat hij zijn hitteschild ongeveer 67 kilometer boven het oppervlak heeft overboord gegooid. Als het hitteschild is afgeworpen, zullen de inlaten van de sonde atmosferische gasmonsters opnemen voor gedetailleerde chemische metingen van het soort dat op Mars is gedaan met de Curiosity-rover. Tijdens zijn afdaling van een uur naar de oppervlakte, zal de sonde ook honderden beelden maken zodra hij onder de wolken opduikt op ongeveer 30.500 meter boven het lokale oppervlak.

"De sonde zal landen in de Alpha Regio-bergen, maar hoeft niet te werken als hij eenmaal is geland, omdat alle vereiste wetenschappelijke gegevens zullen worden verzameld voordat hij de oppervlakte bereikt", zegt Stephanie Getty, plaatsvervangend hoofdonderzoeker van Goddard. "Als we de landing met ongeveer 25 mijl per uur (12 meter/seconde) overleven, kunnen we onder ideale omstandigheden tot 17-18 minuten aan de oppervlakte hebben."

DAVINCI is voorlopig gepland om in juni 2029 te lanceren en in juni 2031 de atmosfeer van Venus binnen te gaan.

"Geen eerdere missie in de atmosfeer van Venus heeft de chemie of omgevingen gemeten tot in het detail dat de sonde van DAVINCI kan doen", zei Garvin. "Bovendien is er geen eerdere Venus-missie neergedaald over de tesserae-hooglanden van Venus, en geen enkele heeft beeldvorming van de afdaling van het Venus-oppervlak gemaakt. DAVINCI zal voortbouwen op wat de Huygens-sonde bij Titan heeft gedaan en verbeteren op wat eerdere in situ Venus-missies hebben gedaan, maar met 21e-eeuwse mogelijkheden en sensoren." + Verder verkennen

Maak kennis met VMS:het scheikundelab ter grootte van een koffer op weg naar Venus