Venüs’ü süresiz olarak keşfedebilecek bir balon görevi

Bazen, en iyi yenilikçi fikirler önceki iki kişinin sentezlenmesinden gelir. Daha önce bir balonun Venüs atmosferini keşfetmesi fikrini bildirmiştik ve Mars’taki Azim Rover’ın bir parçası olarak Mars Oxygen Isru deneyinin (Moxie) ilerlemesini yakından izledik.

İkisini birleştirdiğinizde, Venüs’ün üst atmosferinin balon araştırmalarının karşılaştığı birçok zorluğu çözebilirsiniz – güneş sisteminde Dünya dışındaki en yaşanabilir yer. Bu, MOXie sisteminin baş araştırmacısı ve MIT’de profesör olan Dr. Michael Hecht ve yakın zamanda NASA İleri Kavramlar Enstitüsü I. 2025 NIAC Ödüllerinin bir parçası olarak Grant.

Venüs’ün balon görevleri için güncel fikirler iki zorlukla karşı karşıya. İlk olarak, zamanla sızıntılarda kalmak için kullanmaları gereken yüzdüren gaz, görev süresini sınırlandırır. İkincisi, elektroniklerinin (ve bazı açılardan gazların) Venüs’ün 50 saatlik gece döngüsüne dayanabilmesini sağlamak için büyük miktarda pil taşımalıdırlar. Balon içindeki gazlar çok soğursa, baskılanırlar, balonun yüksekliğini azaltır.

Moxie’ye benzeyen bir sistem kullanmak her iki problemi de çözecektir. Moxie, katı oksit elektroliz (SOE) adı verilen bir işlem kullanarak atmosferdeki karbondioksiti atmosferdeki karbon monoksit ve oksijene bölerek MARS üzerinde oksijen yarattı. Bu proje sona ermesine rağmen, karbondioksitin olduğu yerde, diğer gezegenlerde bile oksijen yapabileceğimizi gösterdi.

Venüs’ün üst atmosferinde bol miktarda karbondioksit var – aslında, öncelikle bu atmosferden oluşuyor. Özellikle, hem karbon monoksit hem de oksijen, SOE işleminin yarattığı bileşenler, oluşturdukları karbondioksitten daha hafiftir. Başka bir deyişle, Venüs’ün atmosferinde, SOE sürecinin çıktıları canlıdır.

Ancak hepsi bu değil – Fraser ile yapılan bir röportajda Dr. Hecht, SOE sistemini kullanmanın başka bir avantajını anlatıyor. “İnsanlar bana Moxie’nin nasıl çalıştığını sorduğunda, bunu her zaman geriye doğru çalışan bir yakıt hücresi olarak tanımlıyorum” dedi. Ancak, Venüs gecesi boyunca, “gündüz yaptığınız karbon monoksit ve oksijenin% 10’unu alabilir ve geceleri güç elde etmek için enstrümandan geriye doğru çalıştırabilirsiniz.”

Havva sadece SOE işleminden sınırsız miktarda yüzen gaz almakla kalmaz, aynı zamanda güneş ışığı olmadan ve aksi takdirde tartacak ağır pillere ihtiyaç duymadan bile sınırsız elektrik elde eder. Diğer avantajlar arasında karbon monoksitin, balonun baz istasyonu olarak hizmet edebileceği diğer güçlü uçaklar için itici olarak kullanılması yer alır. Bu platformun kullanım durumlarını keşfederken birçok fikir akla geliyor.

Bu süreci Venüs’te yapmanın bazı avantajları da var. Atmosferin kalınlığı göz önüne alındığında, özellikle Mars ile karşılaştırıldığında, Venüs atmosferindeki SOE sisteminin, moxie sisteminde azim üzerinde kullanılan minyatürleştirilmiş basınç pompasından ziyade bir fana ihtiyacı olacaktır. Ayrıca, Venüs güneşe çok daha yakın olduğundan, gündüz, sistemi güçlendirmek için bol miktarda güneş enerjisi olacaktır, oysa Mars’ta güneş enerjisi hala bir seçenektir, ancak Azim Rover bunun yerine bir radyoizotop termal jeneratöründen kaçmıştır.

Venüs’ün bazı benzersiz zorlukları var – aynı zamanda atmosferde olmasa da sülfürik asit de var. Dr. Hecht, atmosfere maruz kalacak bileşenler üzerinde Teflon gibi koruyucu bir kaplama ihtiyacından bahsetti. Kütle artışı konusunda endişeli görünmüyordu, “Teflon kaplamasından yapışmaz tavada ne kadar kütle var?”

Ancak, SOE sürecinin kendisiyle bir dengeleme eylemi gerçekleşmelidir. Dr. Hecht, NIAC teklifinde CO arasında% 75 dönüşüm verimliliği hedefinden bahsediyor₂ ve oksijen/CO. Bundan daha fazlasını hedefliyorsa -% 100 verimlilik – işlemin bir parçası olarak oluşturulan CO’nun bir kısmı da elektrolizlenir ve cihaz saf karbon (yani, kurum) ile tıkanır.

Bununla birlikte,% 75 verimlilik aralığında (kuşkusuz Moxie’den yaklaşık 3 kat daha verimli), oksijenin yüzdürme ve artık CO’nun bir kombinasyonu₂ Ve CO yaklaşık eşittir, bu nedenle iki gaz akışını ayrı odalara ayırabilir ve bir şekilde devrilmeden eşit yüzdürmeye sahip olabilirsiniz.

Genel olarak, bu, Venüs keşifinin geleceğinde uzun süredir devam eden bir fikirle ilgili bir soruna son derece pratik bir çözüm gibi görünüyor. Ama neden orada duruyorsun? Dr. Hecht ayrıca böyle bir sistemin teorik olarak Titan ve diğer gezegenler ve uyuzlar üzerinde kalın atmosferlerle çalışacağını belirtti. Havva NIAC aşamalarından geçerken ve ekip üzerinde ayrıntılı teknik çalışmaya başlarken, insanlık en yakın gezegen komşumuzun keşfinde devrim yaratabilecek bir teknolojiye yaklaşacaktır.