O planeta mais inóspito do sistema solar será capaz de explorar a espaçonave mais confiável. Sonda AREE - alta tecnologia sem microcircuitos e fios. Sem eletrônicos, apenas old school e mecânicos leais.
O planeta errado se chamava Vênus: o caráter do nosso vizinho mais próximo inspira não amor, mas reverência. E seu principal "problema" era a atmosfera. Incrivelmente denso, ele é composto de dióxido de carbono e cria um efeito estufa mortal, temperaturas e pressões mortais. Furacões, cuja velocidade pode ultrapassar 700 km / h, carregam nuvens densas de gases sulfurosos, que são alimentados por um número recorde de vulcões para os planetas do sistema solar. Tudo isso torna difícil estudar Vênus mesmo em órbita, sem falar dos veículos de descida. Mas quanto mais sacrifícios são trazidos para ela da Terra.
Pela primeira vez, este difícil planeta foi visitado pela estação soviética "Venera-3", que caiu em sua superfície em 1966. A próxima espaçonave morreu na atmosfera, e apenas a sétima, embora danificada durante o pouso, funcionou por cerca de 20 minutos mais, transmitindo novos dados assustadores sobre o clima local. Mas o principal herói da exploração do planeta vizinho foi "Vênus-9", que em 1975 durou duas horas. A sonda precisava de proteção adequada: por exemplo, a câmera de bordo estava escondida atrás de um isolamento térmico composto de 12 centímetros, em um compartimento selado com sal fundido para absorver o calor e uma concha de titânio que poderia suportar uma pressão enorme.
Sonda soviética * Venera-9 * e panoramas obtidos por ela.
A filmagem foi realizada através de um vidro grosso de quartzo, através de um periscópio preenchido com o mesmo sal fundido, mas ao final do trabalho a câmera ainda esquentava acima de 60 ° C e morria. Os panoramas que ela recebeu mostraram aos terráqueos pela primeira vez a superfície real de Vênus, e os cientistas finalmente se convenceram de que nada de bom nos espera aqui. Se quisermos entender melhor este mundo feroz, o módulo de pouso precisará de outras soluções - novos componentes eletrônicos resistentes ao calor ou mecânicas testadas pelo tempo, como o projeto AREE, construído usando as altas tecnologias do passado.
Pesadelo climático
Vênus é chamado de "gêmeo do mal" da Terra: antes era muito mais silencioso, com clima temperado e até corpos d'água. No entanto, em algum momento, o efeito estufa pareceu se dissipar e em questão de milhões de anos trouxe o planeta ao seu terrível estado atual. Os cientistas há muito tempo tentam descobrir um cenário detalhado para esse desastre climático.
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Super rotação da atmosfera
Praticamente toda a atmosfera venusiana é um furacão gigante, cuja velocidade excede a velocidade de rotação do próprio planeta. Acredita-se que seu movimento seja alimentado pelo Sol: Vênus está cerca de um terço mais perto dele do que nós, mas ao mesmo tempo recebe o dobro de energia. No entanto, os detalhes desse mecanismo ainda são pouco conhecidos.
Tempestades e relâmpagos
Nos desenhos de Vênus, o céu está constantemente coberto de raios. Na verdade, em sua atmosfera há surtos frequentes, mas irregulares, de atividade que geralmente estão associados a raios. No entanto, ninguém nunca viu os próprios sinalizadores. Além disso, o acúmulo de carga e o aparecimento de relâmpagos em suas nuvens sulfurosas devem ocorrer de forma diferente do que em nossas nuvens de água.
Rotação retrógrada
Os planetas do sistema solar giram na mesma direção que a própria estrela. Apenas Vênus e Urano exibem rotação reversa e retrógrada. É possível que o planeta vizinho tenha ficado em uma "posição não natural" após a colisão com algum corpo celeste massivo. Seria interessante encontrar vestígios geológicos desta colisão.
Vestígios de vida
Se Vênus era de fato um mundo bastante confortável no passado, então a vida poderia aparecer aqui? Posteriormente, quando o clima do planeta se tornou insuportável, alguns organismos puderam sobreviver nas camadas superiores e bastante calmas da atmosfera. Porém, este problema será tratado por futuras sondas atmosféricas e orbitais, e o AREE de reentrada funcionará na superfície.
Produção de energia
As partes solar e noturna do dia venusiano duram 50 horas, o que pode criar grandes problemas para sondas alimentadas por painéis solares. O uso de fontes radioativas (RTGs) em temperaturas locais requer soluções técnicas ainda não existentes. Mas o furacão não diminui aqui, prometendo um fluxo constante de energia do gerador eólico. O AREE utilizará um rotor vertical Savonius, resistente a rajadas fortes e altas velocidades, cujo eixo passará pelo centro de gravidade do veículo. Estima-se que será capaz de entregar cerca de 3,2 Wh: para superar 100 m, a sonda precisará de 7,9 horas de carga, e será capaz de se mover em ciclos de 8 horas, passando em 24 horas até 300 m. Se AREE servir em Vênus, pelo menos três anos, ele será capaz de viajar até 100 km e explorar não apenas as planícies, mas também as tesselas ao norte do Monte Sekhmet. Massa estimada do sistema: 30 kg.
Rotor Savonius, 1929
Sistema de controle
Os primeiros dispositivos de computação eram mecânicos e usavam sistemas complexos de engrenagens. Eles atingiram seu pico durante a Segunda Guerra Mundial, quando mecanismos simples e confiáveis foram usados em miras para bombardeios e tiro de artilharia. Desde então, eles foram amplamente suplantados pela eletrônica de silício, mas a abordagem em si pode ser ideal para uma sonda espacial extrema. Por exemplo, quando uma das faixas atinge um obstáculo, a transmissão vai "senti-lo", o que a mudará automaticamente para a marcha à ré, sem exigir os cálculos mais complicados, que são executados por rovers muito mais avançados. Até mesmo relógios para operação de sistemas internos deveriam usar relógios mecânicos, semelhantes aos antigos cronômetros de John Harrison, só que mais compactos, precisos e em uma caixa completamente lacrada. Massa estimada do sistema: 46 kg.
Mecanismo de Antikythera, 100 AC e.
Dados e comunicação
A primeira forma óbvia de armazenamento analógico e transmissão de dados é oferecida, é claro, por fonógrafos (1877): os dados podem ser gravados em uma placa de metal e enviados em balões para a alta atmosfera, onde podem ser captados por uma sonda atmosférica. No entanto, essa abordagem foi considerada muito complexa, cara e não confiável. Muito provavelmente, o AREE usa uma invenção ainda mais antiga e armazenará informações na forma de uma combinação de agulhas na superfície de um cilindro giratório ou fita - como um órgão de barril. Para transmiti-los à sonda orbital, o dispositivo foi planejado para ser equipado com refletores de canto. Ao mudar sua posição, o AREE permitirá que o "parceiro" em órbita veja um sinal binário e receba dados, como era feito na época do telégrafo e do código Morse - a uma velocidade de cerca de 1000 bits / s. O peso do sistema é estimado provisoriamente em 79 kg.
Código Morse, 1838.
Equipamento científico
Fazer medições básicas sem usar sensores eletrônicos não é difícil. E na Terra, sismômetros, termômetros, barômetros, anemômetros para medir a velocidade do vento são frequentemente mecânicos. O estudo da composição química da atmosfera ou poeira permitirá indicadores sólidos, fios contendo substâncias que se ligam com precisão às moléculas desejadas e se tornam frágeis, que podem ser facilmente detectados por um dinamômetro de mola. No entanto, a pesquisa mineralógica completa ainda exigirá eletrônicos e eletricidade para gerar energia. Para isso, estão sendo cogitadas as possibilidades de colocação de pequenos painéis solares e microcircuitos termorresistentes a bordo do AREE - porém, a carga científica da missão será acertada nas próximas etapas do trabalho. Estimativa de peso: 150 kg.
Termômetro, barômetro, séculos XVI-XVII.
Transmissão e movimento
AREE originalmente planejou usar dispositivos de caminhada mecânica. No entanto, após consulta com o especialista de renome mundial em tais sistemas, o artista holandês Theo Jansen, eles foram considerados insuficientemente confiáveis. O conceito de missão atual é baseado nos tanques "em forma de diamante" da Primeira Guerra Mundial, com rastros em volta do casco em volta do perímetro. Estima-se que permitirão ao AREE superar obstáculos de até 1,1 m de altura e capotar quando emborcado, sem interferir na instalação do aerogerador central. A força nas rodas pode ser transferida diretamente do rotor ou da mola. Peso aproximado do sistema: 327 kg.
Tank Mark I, 1916.
Armazenamento de energia
Um acumulador de mola feito de um composto resistente ao calor: sua densidade de armazenamento de energia (cerca de 0,75 W / kg) é maior do que a dos sistemas gravitacionais com pesos e sua simplicidade e confiabilidade são maiores do que os volantes rotativos. O uso de unidades adicionais para alimentar operações que consomem muitos recursos é considerado. Entre eles - um acumulador pneumático, usando a pressão de ar comprimido em uma câmara selada, e baterias em sais de sódio fundidos. “Se as tecnologias apropriadas forem criadas no momento certo”, acrescentam os desenvolvedores. Estimativa de peso: 25 kg.
Relógio de primavera, aprox. 1500 anos.
Homem-peixe romano
