Comment la NASA construit un instrument pour résister aux conditions brutales de Vénus

Au cours de la prochaine décennie, la mission DAVINCI de la NASA prévoit d'envoyer une sphère de descente sifflant dans l'atmosphère de Vénus , collectant non seulement des échantillons de son atmosphère mais également des images haute résolution de la surface de la planète. Mais Vénus est un endroit profondément inhospitalier , avec des températures de surface plus chaudes qu'un four et une pression si forte qu'on a l'impression d'être à 900 mètres sous l'eau. Maintenant, la NASA a partagé plus de détails sur l'un des instruments de la mission DAVINCI et sur la manière dont il collectera des données vitales dans cet environnement des plus difficiles.

L'instrument VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation) de DAVINCI sera chargé de prendre des mesures de l'atmosphère lorsque la sphère de descente chute dans l'atmosphère lors de sa chute de 63 minutes à la surface, y compris la collecte de données sur la température, la pression, la vitesse et la direction du vent . Cela devrait aider à répondre à certaines questions ouvertes depuis longtemps sur l'atmosphère de la planète, en particulier sa basse atmosphère, qui reste un mystère à bien des égards.

Un concept d'artiste de DAVINCI+ en route vers la surface de Vénus.
Un concept d'artiste de DAVINCI+ en route vers la surface de Vénus. Visualisation GSFC de la NASA par CI Labs Michael Lentz et d'autres

"Il existe en fait de grandes énigmes concernant l'atmosphère profonde de Vénus", a déclaré le responsable scientifique de l'instrument VASI, Ralph Lorenz du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, dans un communiqué . "Nous n'avons pas toutes les pièces de ce puzzle et DAVINCI nous les fournira en mesurant la composition en même temps que la pression et la température lorsque nous nous rapprochons de la surface."

Les chercheurs veulent savoir comment la surface interagit avec l'atmosphère et si les volcans observés à travers Vénus ont interagi avec l'atmosphère dans le passé. Nous savons qu'il y a beaucoup de ces volcans sur Vénus, mais nous ne savons pas s'ils sont actifs aujourd'hui ou non. Comprendre l'histoire du volcanisme est particulièrement important pour comprendre si la planète aurait pu être habitable.

"L'habitabilité à long terme de notre planète, telle que nous la comprenons, repose sur le couplage de l'intérieur et de l'atmosphère", a déclaré Lorenz. "L'abondance à long terme de dioxyde de carbone dans notre atmosphère, sur laquelle nous comptons vraiment pour avoir gardé la surface de la Terre suffisamment chaude pour être habitable au fil du temps géologique, repose sur les volcans."

Ce n'est pas une tâche facile de concevoir quelque chose qui puisse résister non seulement aux températures et pressions élevées sur Vénus, mais aussi à l'acide sulfurique corrosif présent dans son atmosphère. VASI collectera des données à l'aide d'un capteur de température qui est enfermé dans un tube métallique comme une paille pour le protéger de l'atmosphère, et son capteur atmosphérique utilise une membrane en silicone tendue sur le vide pour détecter les distorsions causées par la pression. Les autres capteurs de VASI comprennent des accéléromètres et des gyroscopes utilisés pour mesurer le vent qui seront gardés en sécurité à l'intérieur de l'épaisse sphère de descente en titane.

« Vénus est dure. Les conditions, particulièrement basses dans l'atmosphère, rendent très difficile la conception de l'instrumentation et des systèmes pour soutenir l'instrumentation », a déclaré Lorenz. "Tout cela doit être soit protégé de l'environnement, soit construit d'une manière ou d'une autre pour le tolérer."