В июне 2029 года НАСА планирует запустить миссию DAVINCI — летающую химическую лабораторию, которая достигнет поверхности Венеры в 2031 году после спуска через её стратифицированную атмосферу.
В последние дни НАСА раскрыло новые сведения о миссии DAVINCI+ (Глубокое исследование атмосферы Венеры по составу благородных газов, химии и изображению). Эта летающая лаборатория для химических исследований проникнет сквозь слои атмосферу Венеры, достигнув её поверхности в середине 2031 года.
DAVINCI+ впервые позволит измерить ключевые характеристики атмосферы и климата Венеры. Также аппарат даст первое изображение горных плато Венеры, покажет состав пород и рельеф поверхности с детализацией, недоступной с орбиты. Изображение будет получено во время спутника в атмосферу планеты.
Американское космическое агентство выбрало данную миссию в рамках программы «Дискавери», которая финансирует небольшие проекты с конкретными, но не слишком масштабными задачами. Вместе с DAVINCI+ был выбран зонд VERITAS, также предназначенный для Венеры.
Миссия DAVINCI определит концентрацию малочисленных газов в нижнем слое атмосферы, включая соотношение изотопов водорода и состав воды, что поможет пролить свет на историю её формирования.
Два прибора на борту космического аппарата Carrier, Relay and Imaging Spacecraft (CRIS) будут изучать облака и составлять карты горных районов во время пролёта Венеры. Зонд, который будет выпущен к поверхности, оснащен пятью приборами, обеспечивающими сочетание новых, высокоточных измерений. Джим Гарвин, ведущий автор статьи в журнале Planetary Science Journal и главный исследователь DAVINCI+,
Данные химической и экологической съемки позволят составить представление о слоистой атмосфере Венеры и её взаимодействии с поверхностью в горах Alpha Regio. Измерения помогут оценить исторические аспекты атмосферы и обнаружить особые типы пород на поверхности, например граниты. Поиск особенностей ландшафта может рассказать об эрозии или других процессах формирования.
В ходе миссии выполнят три гравитационных маневра у Венеры, экономия топлива будет достигнута за счет использования её гравитации для изменения скорости и/или направления полёта системы CRIS.
Первые два аппарата подготовят CRIS к изучению Венеры с помощью дистанционного зондирования в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном свете. Такая работа даст больше шестидесяти гигабит новых сведений об атмосфере и поверхности планеты.
Третья гравитационная помощь Венера подготовит аппарат к входу, спуску, научным изысканиям и посадке, а после – передаче данных на Землю.
Запуск зонда состоится через шесть с половиной месяцев, а первый пролет над Венерой произойдет спустя это время. Два года потребуется для того, чтобы вывести зонд на позицию для входа в атмосферу над областью, называемой Alpha Regio, и сделать это в «полный полдень», когда освещение будет оптимальным. Цель — измерить ландшафты Венеры в масштабах от 100 метров до более метра. Такие значения позволяют проводить геологические исследования, сравнимые с исследованиями, проводимыми посадочными аппаратами, без необходимости посадки.
Через два дня пути к Венере отделится полетная система и зонд, помещенные в сферу из титана диаметром один метр. Зонд начнет изучать верхнюю атмосферу Венеры на высоте примерно 120 километров над поверхностью.
Зонд начнет научные наблюдения после отделения теплового щита на высоте примерно 67 километров над поверхностью Земли. После отделения впускные отверстия зонда будут собирать образцы атмосферного газа для проведения химических измерений, аналогичных тем, которые проводит марсоход Curiosity на Марсе. Во время спуска, который продлится около часа, зонд также получит сотни изображений при выходе из-под облаков на высоте около 30 500 метров над поверхностью планеты.
«После посадки зонд продолжать работу не обязан, так как всю требуемую научную информацию успеют получить до достижения поверхности. — заявила Стефани Гетти, заместитель главного исследователя в Годдарде. При посадке со скоростью примерно 12 метров в секунду и идеальных условиях аппарат сможет функционировать на поверхности до 17-18 минут. «.
Запуск аппарата DAVINCI запланирован на июнь 2029 года, а вход в венерианскую атмосферу — на июнь 2031 года. Ни одна из предыдущих миссий к атмосфере Венеры не измеряла химический состав и окружающую среду с такой детализацией, на которую способен зонд DAVINCI+. DAVINCI+ будет развитием результатов работы зонда «Гюйгенс» на Титане и улучшением достижений советских миссий in-situ на Венеру.