Con todas las misiones orbitales en los diversos planetas de nuestro sistema solar, los científicos han podido obtener una cantidad asombrosa de datos para ayudarnos a comprender nuestros mundos vecinos. Pero imagine una misión que podría volar más bajo que las altitudes orbitales, en realidad volar en la atmósfera de otro planeta y más cerca de la superficie, e imagine cuánto más detallados podrían ser los datos. Este tipo de misión sería especialmente útil en Venus, donde el intenso calor y la presión del aire en la superficie básicamente impiden el éxito de cualquier tipo de misión de aterrizaje. Entonces, el año pasado, cuando la NASA formó un Equipo de Definición de Ciencia y Tecnología (STDT) para estudiar el concepto de una misión emblemática a Venus, el Dr. Geoffrey Landis estaba esperando en las alas. Durante los últimos años, Landis y un grupo de científicos e ingenieros del Centro de Investigación Glenn de la NASA han estado estudiando el concepto de un avión con energía solar en Venus. Landis dice que una pequeña aeronave alimentada por energía solar podría volar continuamente en la atmósfera de Venus, y sería un vehículo ideal para recopilar datos sobre la atmósfera y la superficie del planeta, con la capacidad de maniobrar en casi cualquier lugar.
"Hay mucho interés en Venus en este momento", dijo Landis. "Hemos estado mirando a Marte bastante últimamente, y de alguna manera Marte es el gemelo de la Tierra, pero en muchas más formas, Venus es el gemelo de la Tierra". Así que aprendemos mucho sobre la Tierra al estudiar Venus ”.
Un avión con energía solar ha sido un interés desde hace mucho tiempo para Landis. "Pasé mucho tiempo en la universidad construyendo aviones modelo, por lo que la idea de volar un avión en Venus me pareció muy interesante", dijo.
Desde 2000, Landis y su equipo han estado estudiando este concepto, y Landis recientemente presentó sus hallazgos al STDT de la NASA para Venus. "He estado tratando de aumentar el entusiasmo por las cosas que hemos hecho", dijo. El trabajo principal que el grupo ha realizado hasta ahora se ha centrado en el avión en sí, verificando que el concepto realmente vaya a funcionar.
"Hemos realizado un exhaustivo estudio de diseño para determinar si hay algún showtoppers", dijo Landis. "No creemos que haya. Creemos que es un proyecto muy factible ".
El avión tendría que plegarse para caber dentro de un pequeño aerosol para una misión científica de clase "Descubrimiento". Después de llegar a Venus, la nave se desplegaría desde el casco, se desplegaría y comenzaría a deslizarse por la atmósfera. Con células solares que cubren toda la superficie, el avión volaría estrictamente con energía solar, sin necesidad de combustible. El equipo ha creado un diseño plegable que tiene una envergadura de 9 metros y una longitud de poco menos de 7 metros.
Sorprendentemente, la densidad de la atmósfera de Venus no debería ser un problema para una misión de avión solar. "En las altitudes que estaremos volando, sería como volar a altitudes moderadas en la Tierra", dijo Landis. “Venus es en realidad un planeta muy fácil para volar. Curiosamente, el problema en Venus es el viento. Resulta que es un planeta muy ventoso, y nos gustaría poder mantener nuestro avión solar volando debajo del sol, por lo que tenemos que volar más rápido que el viento para poder permanecer a la luz del sol. Si podemos hacer eso, básicamente podemos volar para siempre ”.
La nave tendría que ser capaz de realizar un vuelo sostenido a la velocidad del viento o por encima de ella, a unos 95 m / seg en el nivel superior de la nube, de 65 a 75 km por encima de la superficie. Para la exploración a altitudes más bajas, el avión podría deslizarse hacia abajo durante períodos de varias horas y luego volver a subir a altitudes más altas, lo que permitiría sondear las capas de nubes. Pero el avión tendría que estar a la luz del sol la mayor parte del tiempo. El análisis del equipo de un vuelo usando almacenamiento de batería muestra que no funcionaría mantener el avión en alto con batería durante el paso por el lado nocturno del planeta.
En cuanto a la ciencia que se puede obtener de un avión con energía solar en Venus, el equipo de Landis ha previsto principalmente una misión para estudiar la atmósfera de Venus. Sin embargo, también han considerado usarlo para una misión de radar, y en particular si se pudieran usar dos aviones, uno podría ser un transmisor y el otro un receptor para hacer lo que se llama "radar biestático", donde se varía el ángulo entre transmisión y el receptor para proporcionar información adicional sobre el planeta. Pero principalmente, un avión vuela mucho más cerca de la superficie que una nave espacial en órbita, para recopilar mayor información detallada sobre el planeta.
El enfoque actual del equipo de Landis ha sido decidir qué tipo de ciencia se podría hacer y cómo se podría lograr mejor. "Lo que hemos estado haciendo últimamente es estudiar a Venus y preguntarnos qué queremos hacer", dijo Landis. “¿Es un avión lo correcto? También hemos estado mirando aeronaves. Puede hacer que un zeppelin vuele en el planeta Venus, que tiene ventajas y desventajas sobre un avión, por lo que nos preguntamos a qué altitud en las nubes queremos volar, arriba, abajo o en las nubes, y ¿Qué ciencia podemos hacer? La parte muy difícil en Venus es volar bajo. Es muy fácil volar alto, pero cuanto más bajo puedas volar, mejor será la ciencia que puedas lograr. Pero volar bajo será complicado ".
Curiosamente, el año pasado, los estudiantes de la Universidad de Boston también realizaron un estudio de diseño de un avión solar en Venus, y analizaron el diseño que el equipo de Landis había ideado. Los estudiantes de BU también concluyeron que la misión era bastante factible. “Observaron el diseño básico del avión: ¿puedes volar en realidad con Venus? Observamos cosas como si pudieras doblarlo en el caparazón y cómo se desplegaría, etc. ”, dijo Landis. "Encontramos que este segundo estudio es un control de cordura muy útil para nosotros, que un grupo independiente de personas analizó nuestras ideas y dijo que no, que esto no está fuera de discusión".
Entonces, ¿cuándo podría estar lista una misión de avión con energía solar para volar sobre Venus? "Depende de cuán difícil sea la misión que quieres hacer", dijo Landis. "Si está haciendo una simple misión de un avión solar, hemos demostrado que no hay nada de tecnología en el avión, así que creo que es algo que podríamos hacer a corto plazo, en la próxima década". Pero cuanto más difícil sea la misión que le interesa, digamos que si le interesa volar bajo o en las regiones polares, lugares donde es más difícil volar, tendríamos que retroceder y pensar cuál es el tipo correcto de vehículo sería."
Este artículo discute más información sobre el avión con energía solar Venus
