เพื่อทำความเข้าใจพื้นผิวอย่างแท้จริง นักวิทยาศาสตร์ต้องการไปที่นั่น แต่นักลงจอดจะต้องต่อสู้กับบรรยากาศทึบในขณะที่มองหาสถานที่ปลอดภัยที่จะลงจอด แผนที่ที่ดีที่สุดของพื้นผิวดาวศุกร์ โดยอิงจากข้อมูลเรดาร์จากมาเจลลัน มีความละเอียดต่ำเกินไปที่จะแสดงหินหรือความลาดชันที่อาจโค่นลงจอดได้ James Garvin จาก Goddard Space Flight Center ของ NASA ใน Greenbelt, Md. กล่าว
Garvin และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังทดสอบเทคนิคการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่าStructure from Motionที่สามารถช่วยนักลงจอดทำแผนที่ไซต์ที่ลงจอดของตัวเองระหว่างทาง วิเคราะห์ภาพวัตถุที่อยู่นิ่งจำนวนมากที่ถ่ายจากมุมต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว ขณะที่ยานอวกาศลงมาสามารถสร้างภาพสามมิติของพื้นดินได้
การทดลองเฮลิคอปเตอร์เหนือเหมืองหินในรัฐแมริแลนด์แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถวางแผนก้อนหินที่มีความกว้างน้อยกว่าครึ่งเมตร ประมาณขนาดของห่วงบาสเก็ตบอล “ด้วยภาพ GoPro ไม่กี่ภาพ เราทำแผนที่ภูมิประเทศเล็กๆ ที่สวยงามได้” Garvin กล่าว “เราสามารถทำมันได้ที่ Venus แม้จะมีบรรยากาศเส็งเคร็งที่มืดมนจนคุณไม่คิดว่ามันจะได้ผล” เขาวางแผนที่จะนำเสนอการทดลองในเดือนมีนาคมที่ The Woodlands, Texas ที่งาน Lunar and Planetary Science Conference
เมื่อยานลงจอดมาถึงพื้นผิวดาวศุกร์แล้ว ก็ต้องเผชิญกับความท้าทายต่อไป นั่นคือ เอาชีวิตรอด
การลงจอดครั้งแรกบนดาวศุกร์ ยานอวกาศ Venera ของโซเวียตในทศวรรษ 1970 และ 1980 ใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงในแต่ละครั้ง สถิติการมีอายุยืนยาวที่กำหนดโดย Venera 13 ในปี 1982 คือ2 ชั่วโมง 7นาที พื้นผิวของดาวเคราะห์อยู่ที่ประมาณ 460 องศาเซลเซียส และความดันของมันคือประมาณ 90 เท่าของระดับน้ำทะเลของโลก ยานอวกาศจึงใช้เวลาไม่นานก่อนที่องค์ประกอบสำคัญบางอย่างจะละลาย บด หรือสึกกร่อนจากบรรยากาศที่เป็นกรด
ภารกิจสมัยใหม่ไม่คาดว่าจะทำได้ดีกว่านี้มาก: อย่างน้อยหนึ่งชั่วโมงอย่างน้อยห้าชั่วโมงในแง่ดีและ 24 ชั่วโมง “ในฝันสุดเหวี่ยงของคุณ” Dyar กล่าว
แต่ทีมวิจัยของ Glenn Research Center ของ NASA ในคลีฟแลนด์กำลังออกแบบเครื่องบินลงจอดที่สามารถใช้งานได้นานหลายเดือน “เรากำลังจะพยายามที่จะมีชีวิตอยู่บนพื้นผิวของดาวศุกร์” วิศวกร Tibor Kremic จาก NASA Glenn กล่าว
แทนที่จะใช้ปริมาณมากในการดูดซับความร้อนหรือตอบโต้กับความเย็น ยานลงจอดที่เสนอชื่อ LLISSE (Long-Lived In-Situ Solar System Explorer) จะใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายที่ทำจากซิลิกอนคาร์ไบด์ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิของดาวศุกร์ได้
Gary Hunter วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ของ NASA Glenn กล่าวว่า “พวกมันไม่ใช่เพนเทียม แต่พวกมันสามารถให้ฟังก์ชันการทำงานในปริมาณที่เหมาะสม
กลุ่มนี้ได้ทดสอบวงจรในห้องจำลอง Venus ที่เรียกว่าGEER (Glenn Extreme Environment Rig) “คิดถึงซุปขนาดยักษ์” แต่ด้วยผนังหนา 6 เซนติเมตร Kremic กล่าว วงจรยังคงทำงานหลังจากผ่านไป 21.7 วันในบรรยากาศจำลองของดาวศุกร์ Philip Neudeck จาก NASA Glenn รายงานในAIP Advancesในปี 2016 ปัญหาด้านการจัดกำหนดการทำให้การทดลองสิ้นสุดลง แต่วงจรอาจใช้เวลานานกว่านั้น Hunter กล่าว
ในที่สุด ทีมงานต้องการสร้างยานลงจอดต้นแบบที่สามารถใช้งานได้นาน 60 วัน บนดาวศุกร์ นั่นอาจนานพอที่จะทำหน้าที่เป็นสถานีตรวจอากาศ คอยติดตามการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศเมื่อเวลาผ่านไป “นั่นไม่เคยทำมาก่อน” Kremic กล่าว
อ่านหิน
และนั่นทำให้เกิดความท้าทายต่อไป: นักวิทยาศาสตร์ของดาวเคราะห์ต้องค้นหาว่าข้อมูลกำลังบอกอะไรพวกเขา
หินมีปฏิสัมพันธ์กับบรรยากาศของดาวศุกร์แตกต่างจากชั้นบรรยากาศของโลกหรือดาวอังคาร นักแร่วิทยาจะระบุหินโดยพิจารณาจากแสงที่สะท้อนและเปล่งออกมา แต่อุณหภูมิและความดันสูงสามารถเปลี่ยนแสงในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึกของแร่ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับหินดาวศุกร์ การตีความก็อาจเป็นเรื่องยาก
“เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าจะมองหาอะไร” Dyar กล่าว
การทดสอบอย่างต่อเนื่องที่ GEER กำลังช่วยกำหนดพื้นฐาน นักวิทยาศาสตร์สามารถทิ้งหินและวัสดุอื่นๆ ไว้ในห้องเป็นเวลาหลายเดือนในแต่ละครั้งเพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับพวกมัน Dyar และเพื่อนร่วมงานของเธอกำลังทำการทดลองที่คล้ายกันในห้องที่มีอุณหภูมิสูงที่สถาบันวิจัยดาวเคราะห์ในกรุงเบอร์ลิน
“เราพยายามทำความเข้าใจฟิสิกส์ว่าสิ่งต่าง ๆ เกิดขึ้นบนพื้นผิวดาวศุกร์อย่างไร เพื่อให้เราเตรียมพร้อมได้ดีขึ้นเมื่อเราสำรวจ” Kremic กล่าว
แนวคิดภารกิจสองประการที่ NASA ไม่ใช้ไฟเขียวใช้กลยุทธ์ต่างกัน VISAGE (Venus In-Situ Atmospheric and Geochemical Explorer) เสนอให้นำหินที่เป็นผงเข้าไปในห้องภายในแลนเดอร์ที่รักษาสภาพเหมือนโลกและวัดพวกมันที่นั่น
VICI (Venus In-situ Composition Investigations) ใช้วิธีการแบบแฮนด์ออฟ: ยิงหินด้วยเลเซอร์และวิเคราะห์พัฟฝุ่นที่เกิดขึ้น รถแลนด์ โรเวอร์ Mars Curiosityใช้เทคนิคนั้น แต่ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์อาจทำให้เข้าใจผลลัพธ์ได้ยากขึ้น ทีมงานกำลังทดสอบเทคนิคนี้ในห้องจำลอง Venus ที่ Los Alamos National Laboratory ในนิวเม็กซิโก
