Ortalama 450 °C sıcaklığı, Dünya’nın 92 katı atmosfer basıncı ve sülfürik asit yağışıyla Venüs, güneş sistemindeki yaşam belirtilerini aramak için en elverişsiz ortamdır. Uzay uçuşları çağının başlangıcından bu yana uzay ajanslarının Venüs’ün atmosferini incelemekte büyük zorluklar yaşaması şaşırtıcı değil.
Bununla birlikte, Venüs’ün cehennem ortamında, örnek bir geri dönüş görevini gerçekleştirecek kadar uzun süre kalabilecek görevlere yönelik birçok teklif var. Böyle bir öneri, havacılık mühendisi Geoffrey Landis ve NASA Glenn Araştırma Merkezi’ndeki meslektaşları tarafından sunuldu. Önerilen konsept, NASA’nın NIAC 2024 Yenilikçi Gelişmiş Konseptler programı için seçildi. Konsept, doğrudan Venüs’ün atmosferinden kendi yakıtını üretebilen ve örnekleri geri gönderebilen bir uçağı içeriyor.
Landis ve meslektaşları yaklaşık yirmi yıl boyunca Venüs için bir uçak fikrini geliştirdiler. 2001 yılında yayınlanan ilk makalesinde Landis, böyle bir aracın Venüs’ün bulut örtüsünün üzerindeki bölgeyi – yüzeyden yaklaşık 60 kilometre yüksekte – nasıl güvenli bir şekilde keşfedebileceğini özetledi. Bu yükseklikte, güneş yoğunluğu “Dünya’nınkiyle karşılaştırılabilir veya ondan daha fazla” ve atmosferik basınç, uçuşu Mars’a göre daha kolay hale getiriyor. Landis ayrıca Venüs’ün yavaş dönüşünün uçağın sürekli güneş ışığı altında olmasını sağlayacağına ve geceleri uçmak için yedek güce ihtiyaç duymayacağına dikkat çekti. 2003 yılında yayınlanan bir sonraki makalede Landis ve meslektaşları, potansiyel güneş enerjisiyle çalışan uçak filosunun teknik özelliklerini sundular. İki yıl sonra, 2005 yılında, yazarların Venüs’ün atmosferini yüzeyden 50-75 kilometre uzakta inceleme misyonunu savundukları bir yayın yapıldı.
Bu bölge, sıcaklıkların -100°C ile 30-70°C arasında değiştiği ve sülfürik asite maruz kalmanın minimum düzeyde olduğu Venüs’ün “orta atmosferinin” bir parçasıdır. Üstelik yavaş dönüş nedeniyle (243 gün), bulut örtüsünün üzerinde uçan bir uçak da sürekli gün ışığında olacaktır. Landis’in dediği gibi: “Venüs’ün orta atmosferi, gezegenin en keşfedilmemiş bölgesidir ve bu bölgede uçmak bile ilginç bilimsel sonuçlara yol açabilir. Uçaklar, uçuş üzerinde tam kontrole sahip olma ve rüzgarın götürdüğü yere değil, siz onları yönlendirdiğiniz yere gitme avantajına sahiptir. Örnek almak için uçak, geri dönen füzeyle kontrollü bir karşılaşmayı mümkün kılacak.”
Landis, yüzey robotlarını ve bir uçağı içeren görev mimarisini sundu. Robotlar 50 gün boyunca yüzeyi keşfederken, uçak Venüs’ün atmosferini bulut örtüsünün hemen üzerindeki bir yükseklikte inceleyecek. Bu noktadan sonra Landis ve meslektaşları, bu görevi mümkün kılacak malzeme bilimindeki en son gelişmeleri değerlendirmeye başladılar.
2008 yılında Landis ve ekibi, NASA’nın Bilim ve Teknoloji Komitesi toplantısında Venüs keşif uçağı için yenilikçi konseptlerini sundular. Bu proje iddialıydı ve uzay camiasının dikkatini ve ilgisini çeken benzersiz özelliklere sahipti.
Önerilen uçağın etkileyici boyutları var: 9 metre kanat açıklığı ve 7 metre uzunluk. Ancak en ilginç şey, cihazın başka bir gezegene teslim edilmek üzere aerojel bir kabuk içinde paketlenmesine olanak tanıyan katlanabilir tasarımıdır. Bu çözüm, onu balon ve sonda gibi diğer tekliflerden farklılaştırıyor ve Venüs’ün atmosferinin keşfedilmesinde önemli avantajlar sağlayacak.
Projenin başlangıcından bu yana Landis ve ekibi, çeşitli çalışmalarla uçak konseptini geliştirmeye devam etti. NASA’nın NIAC programının ilk aşamasının geliştirilmesi için seçilen en son versiyonda, uçak, yakıt temeli olarak karbon monoksit bazlı bir karışım kullanacak.
Bu projedeki ana yenilik, Venüs’ün atmosferinde doğrudan yerinde yakıt üretebilme yeteneğidir. Araştırmacılar, uçakların Venüs’ün atmosferik kaynaklarından yakıt çıkarmasına olanak sağlayacak teknolojinin kullanılmasını önerdi. Bu, yalnızca Venüs’e değil, bu tekniğin de kullanılabileceği atmosfere sahip diğer gezegenlere yapılacak görevler için yeni ufuklar açıyor.
Landis’in belirttiği gibi, “Gezegende diğer uzay görevleri için yakıt üretme olasılığını arıyorduk ve görevimizi gerçekten anlamlı kılacak bu teknolojiyi başka nerede kullanabileceğimizi merak etmeye başladık. Venüs’ten örnek toplama görevi fikri böyle ortaya çıktı.” Bu, uçağın yalnızca Venüs’ün atmosferini ve yüzeyini incelemekle kalmayıp, aynı zamanda gezegendeki bir görevi desteklemek için gerekli yakıtı yerinde üretebileceği anlamına geliyor.
Ayrıca Landis’in ekibi, uçağın Venüs’ün atmosferi ve gezegen yüzeyinin zorlu koşullarıyla etkileşime girmesini sağlayacak bileşenler üzerinde çalışıyor. Böylece misyon yalnızca Venüs’ten örnekler toplanmasına olanak sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda astrobiyolojiye bilimsel değer de kazandıracak. Landis, “Venüs’ün bulutlarında yakın zamanda keşfedilen fosfit, bulut örnekleri toplama fikrini daha da heyecan verici hale getiriyor” diyor. Bu, Venüs’ün atmosferinde yaşam olasılığını anlamak için yeni perspektifler açıyor.
Artık projenin ilk aşaması için finansman sağlandığı için Landis ve ekibi, planları detaylandırmaya ve tüm görev bileşenlerini uyumlu hale getirecek ve fizibilitesini doğrulayacak bir işletim konsepti geliştirmeye odaklanıyor.
