Saintis dan jurutera telah menguji prototaip belon Zuhrah di Gurun Black Rock, Nevada pada Julai 2022. Kenderaan yang diperkecilkan itu berjaya menyelesaikan 2 penerbangan ujian awal.

Dengan haba yang membakar dan tekanan yang melampau, permukaan Zuhrah bersifat musuh dan tidak berbelas kasihan. Malah, prob yang telah mendarat di sana setakat ini hanya bertahan selama beberapa jam sahaja. Tetapi mungkin terdapat cara lain untuk meneroka dunia yang berbahaya dan menarik ini di luar pengorbit, iaitu mengorbit matahari hanya sebaling batu dari Bumi. Itulah belon. Makmal Pendorongan Jet (JPL) NASA di Pasadena, California, melaporkan pada 10 Oktober 2022 bahawa sebuah belon robot udara, salah satu konsep robot udaranya, telah berjaya menyelesaikan dua penerbangan ujian di Nevada.

Para penyelidik menggunakan prototaip ujian, versi belon yang dikecilkan yang sebenarnya boleh melayang melalui awan Zuhrah yang padat suatu hari nanti.

Penerbangan ujian prototaip belon Zuhrah yang pertama

Venus Aerobot yang dirancang berdiameter 40 kaki (12 meter), kira-kira 2/3 saiz prototaip.

Sekumpulan saintis dan jurutera dari JPL dan Near Space Corporation di Tillamook, Oregon, telah menjalankan penerbangan ujian tersebut. Kejayaan mereka menunjukkan bahawa belon Zuhrah sepatutnya dapat bertahan dalam atmosfera padat dunia jiran ini. Di Zuhrah, belon tersebut akan terbang pada ketinggian 55 kilometer di atas permukaan. Untuk menyamai suhu dan ketumpatan atmosfera Zuhrah dalam ujian tersebut, pasukan tersebut telah mengangkat belon ujian tersebut ke ketinggian 1 km.

Dalam setiap cara, belon itu berfungsi seperti yang direka bentuk. Jacob Izraelevitz, Penyiasat Utama JPL Flight Test, Pakar Robotik, berkata: “Kami sangat berpuas hati dengan prestasi prototaip tersebut. Ia dilancarkan, menunjukkan manuver altitud terkawal, dan kami berjaya mengembalikannya dalam keadaan baik selepas kedua-dua penerbangan. Kami telah merekodkan data yang meluas daripada penerbangan ini dan berharap dapat menggunakannya untuk menambah baik model simulasi kami sebelum meneroka planet saudara kami.

Paul Byrne dari Universiti Washington di St. Louis dan seorang kolaborator sains robotik aeroangkasa menambah: “Kejayaan penerbangan ujian ini sangat bermakna bagi kami: Kami telah berjaya menunjukkan teknologi yang diperlukan untuk menyiasat awan Zuhrah. Ujian ini meletakkan asas untuk bagaimana kami dapat mendayakan penerokaan robot jangka panjang di permukaan neraka Zuhrah.”

Perjalanan dalam angin Zuhrah

Jadi mengapa belon? NASA ingin mengkaji kawasan atmosfera Zuhrah yang terlalu rendah untuk dianalisis oleh pengorbit. Tidak seperti pendarat, yang meletup dalam beberapa jam, belon boleh terapung ditiup angin selama berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan, hanyut dari timur ke barat. Belon itu juga boleh mengubah ketinggiannya antara 171,000 dan 203,000 kaki (52 hingga 62 kilometer) di atas permukaan.

Walau bagaimanapun, robot terbang tidak sepenuhnya bersendirian. Ia berfungsi dengan pengorbit di atas atmosfera Zuhrah. Selain menjalankan eksperimen saintifik, belon itu juga bertindak sebagai geganti komunikasi dengan pengorbit.

Belon dalam belon

Prototaip itu pada asasnya merupakan "belon di dalam belon," kata para penyelidik.heliummengisi takungan dalaman yang tegar. Sementara itu, belon helium luar yang fleksibel boleh mengembang dan mengecut. Belon juga boleh naik lebih tinggi atau jatuh lebih rendah. Ia melakukan ini dengan bantuanheliumlubang udara. Jika pasukan misi ingin mengangkat belon, mereka akan mengalirkan helium dari takungan dalam ke belon luar. Untuk meletakkan belon kembali ke tempatnya,heliumdibolosi kembali ke dalam takungan. Ini menyebabkan belon luar mengecut dan kehilangan sedikit daya apungan.

Persekitaran yang menghakis

Pada ketinggian yang dirancang iaitu 55 kilometer di atas permukaan Zuhrah, suhunya tidak begitu teruk dan tekanan atmosfera juga tidak begitu kuat. Tetapi bahagian atmosfera Zuhrah ini masih agak keras, kerana awannya penuh dengan titisan asid sulfurik. Untuk membantu menahan persekitaran yang menghakis ini, jurutera membina belon daripada pelbagai lapisan bahan. Bahan ini mempunyai salutan tahan asid, penglogaman untuk mengurangkan pemanasan solar, dan lapisan dalam yang kekal cukup kuat untuk membawa instrumen saintifik. Malah pengedapnya juga tahan asid. Ujian penerbangan telah menunjukkan bahawa bahan dan pembinaan belon juga harus berfungsi pada Zuhrah. Bahan yang digunakan untuk kemandirian Zuhrah adalah mencabar untuk dihasilkan, dan kekukuhan pengendalian yang kami tunjukkan dalam pelancaran dan pemulihan Nevada kami memberi kami keyakinan terhadap kebolehpercayaan belon kami di Zuhrah.

Selama beberapa dekad, beberapa saintis dan jurutera telah mencadangkan belon sebagai cara untuk meneroka Zuhrah. Ini mungkin akan menjadi kenyataan tidak lama lagi. Imej melalui NASA.

Sains di Atmosfera Zuhrah

Para saintis melengkapkan belon untuk pelbagai penyiasatan saintifik. Ini termasuk mencari gelombang bunyi di atmosfera yang dihasilkan oleh gempa bumi Zuhrah. Antara analisis yang paling menarik ialah komposisi atmosfera itu sendiri.Karbon dioksidamembentuk sebahagian besar atmosfera Zuhrah, mencetuskan kesan rumah hijau yang tidak terkawal yang telah menjadikan Zuhrah sangat teruk di permukaan. Analisis baharu ini boleh memberikan petunjuk penting tentang bagaimana sebenarnya perkara ini berlaku. Malah, saintis mengatakan bahawa pada zaman dahulu, Zuhrah lebih menyerupai Bumi. Jadi apa yang berlaku?

Sudah tentu, sejak saintis melaporkan penemuan fosfin di atmosfera Zuhrah pada tahun 2020, persoalan tentang kemungkinan kehidupan di awan Zuhrah telah membangkitkan semula minat. Asal usul fosfin tidak dapat disimpulkan, dan beberapa kajian masih mempersoalkan kewujudannya. Tetapi misi belon seperti ini sesuai untuk analisis awan yang mendalam dan mungkin juga mengenal pasti sebarang mikrob secara langsung. Misi belon seperti ini dapat membantu membongkar beberapa rahsia yang paling mengelirukan dan mencabar.