La planète la plus inhospitalière du système solaire pourra explorer le vaisseau spatial le plus fiable. Sonde AREE - hi-tech sans microcircuits ni fils. Pas d'électronique, juste de la vieille école et des mécaniciens fidèles.
La mauvaise planète s'appelait Vénus: le caractère de notre plus proche voisin n'inspire pas l'amour, mais plutôt la crainte. Et son principal «problème» était l'atmosphère. Incroyablement dense, il est composé de dioxyde de carbone et crée un effet de serre mortel, des températures et des pressions mortelles. Les ouragans, dont la vitesse peut dépasser 700 km / h, transportent des nuages denses de gaz sulfureux, alimentés par un nombre record de volcans pour les planètes du système solaire. Tout cela rend difficile l'étude de Vénus même depuis l'orbite, sans parler des véhicules de descente. Mais plus on lui apporte de sacrifices de la Terre.
Pour la première fois, cette planète difficile a été visitée par la station soviétique "Venera-3", qui s'est écrasée à sa surface en 1966. Le vaisseau spatial suivant est mort dans l'atmosphère et seul le septième, bien qu'il ait été endommagé lors de l'atterrissage, a travaillé pendant environ 20 minutes de plus, transmettant de nouvelles données effrayantes sur le climat local. Mais le héros principal de l'exploration de la planète voisine était "Vénus-9", qui en 1975 a duré deux heures. La sonde avait besoin d'une protection appropriée: par exemple, la caméra embarquée était cachée derrière une isolation thermique composite de 12 centimètres, dans un compartiment scellé avec du sel fondu pour absorber la chaleur et une coque en titane qui pouvait résister à une pression énorme.
Sonde soviétique * Venera-9 * et panoramas pris par elle.
La prise de vue a été réalisée à travers un verre de quartz épais, à travers un périscope rempli du même sel fondu, mais à la fin du travail, la caméra chauffait toujours au-dessus de 60 ° C et mourut. Les panoramas qu'elle a reçus ont montré aux terriens pour la première fois la surface réelle de Vénus, et les scientifiques étaient finalement convaincus que rien de bon ne nous attend ici. Si nous voulons mieux comprendre ce monde féroce, l'atterrisseur aura besoin d'autres solutions - une nouvelle électronique résistante à la chaleur ou une mécanique éprouvée par le temps, comme le projet AREE, construit en utilisant les hautes technologies du passé.
Cauchemar climatique
Vénus est appelée la «jumelle maléfique» de la Terre: autrefois elle était beaucoup plus calme, avec un climat tempéré et même des plans d'eau. Cependant, à un moment donné, l'effet de serre a semblé se dissiper et, en quelques millions d'années, a amené la planète à son état actuel terrible. Les scientifiques tentent depuis longtemps d'élaborer un scénario détaillé pour cette catastrophe climatique.
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Super rotation de l'atmosphère
Presque toute l'atmosphère vénusienne est un ouragan géant dont la vitesse dépasse la vitesse de rotation de la planète elle-même. On pense que son mouvement est alimenté par le Soleil: Vénus est environ un tiers plus proche d'elle que nous, mais en même temps reçoit deux fois plus d'énergie. Cependant, les détails de ce mécanisme sont encore mal compris.
Orages et éclairs
Dans les dessins de Vénus, le ciel est constamment jonché de foudre. En effet, dans son atmosphère, il y a des poussées d'activité fréquentes mais irrégulières qui sont généralement associées à la foudre. Cependant, personne n'a jamais vu les fusées éclairantes elles-mêmes. De plus, l'accumulation de charge et l'apparition de la foudre dans ses nuages sulfureux devraient se produire différemment de nos nuages d'eau.
Rotation rétrograde
Les planètes du système solaire tournent dans le même sens que l'étoile elle-même. Seuls Vénus et Uranus présentent une rotation rétrograde inverse. Il est possible que la planète voisine se soit trouvée dans une telle "position non naturelle" après une collision avec un corps céleste massif. Il serait intéressant de trouver des traces géologiques de cette collision.
Traces de vie
Si Vénus était en effet un monde assez confortable dans le passé, alors la vie pourrait-elle apparaître ici? Par la suite, lorsque le climat de la planète est devenu insupportable, certains organismes ont pu survivre dans les couches supérieures plutôt calmes de l'atmosphère. Cependant, ce problème sera traité par les futures sondes atmosphériques et orbitales, et la rentrée AREE fonctionnera en surface.
Production d'énergie
Les parties solaire et nocturne de la journée vénusienne durent 50 heures, ce qui peut créer de gros problèmes pour les sondes alimentées par des panneaux solaires. L'utilisation de sources radioactives (RTG) à des températures locales ne nécessite pas encore de solutions techniques existantes. Mais l'ouragan ne s'atténue pas ici, promettant un flux constant d'énergie de l'éolienne. AREE utilisera un rotor vertical Savonius qui résiste aux rafales et aux vitesses élevées, dont l'axe passera par le centre de gravité du véhicule. On estime qu'elle pourra délivrer environ 3,2 Wh: pour franchir 100 m, la sonde aura besoin de 7,9 heures de charge, et elle pourra se déplacer en cycles de 8 heures, passant en 24 heures jusqu'à 300 m. Si AREE sert au moins sur Vénus trois ans, il pourra parcourir jusqu'à 100 km et explorer non seulement les plaines, mais aussi les tesselles au nord du mont Sekhmet. Masse estimée du système: 30 kg.
Rotor Savonius, 1929
Système de contrôle
Les premiers appareils informatiques étaient mécaniques et utilisaient des systèmes d'engrenages complexes. Ils ont atteint leur apogée pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque des mécanismes simples et fiables ont été utilisés pour les bombardements et les tirs d'artillerie. Depuis lors, ils ont été largement supplantés par l'électronique au silicium, mais l'approche elle-même peut être idéale pour une sonde spatiale extrême. Par exemple, lorsque l'une des pistes heurte un obstacle, la transmission le «sent», ce qui la bascule automatiquement en marche arrière, sans nécessiter les calculs les plus compliqués qui sont effectués par des rovers beaucoup plus avancés. Même les horloges pour le fonctionnement des systèmes internes sont censées utiliser des horloges mécaniques, similaires aux anciens chronomètres de John Harrison, mais plus compactes, précises et dans un boîtier complètement étanche. Masse estimée du système: 46 kg.
Mécanisme d'Anticythère, 100 avant JC e.
Données et communication
Le premier moyen évident de stockage analogique et de transmission de données est bien entendu proposé par les phonographes (1877): les données peuvent être enregistrées sur une plaque métallique et envoyées sur des ballons dans la haute atmosphère, où elles peuvent être captées par une sonde atmosphérique. Cependant, cette approche s'est avérée trop complexe, coûteuse et peu fiable. Très probablement, AREE utilise une invention encore plus ancienne et stockera des informations sous la forme d'une combinaison d'aiguilles à la surface d'un cylindre ou d'un ruban rotatif - comme un orgue de Barbarie. Pour les transmettre à la sonde orbitale, il est prévu que l'appareil soit équipé de réflecteurs d'angle. En changeant leur position, AREE permettra au «partenaire» en orbite de voir un signal binaire et de recevoir des données, comme cela se faisait à l'époque du télégraphe et du code Morse - à une vitesse d'environ 1000 bit / s. Le poids du système est provisoirement estimé à 79 kg.
Code Morse, 1838.
Matériel scientifique
Faire des mesures de base sans utiliser de capteurs électroniques n'est pas difficile. Et sur Terre, les sismomètres, thermomètres, baromètres, anémomètres pour mesurer la vitesse du vent sont souvent mécaniques. L'étude de la composition chimique de l'atmosphère ou des poussières permettra des indicateurs solides, des fils contenant des substances qui lient avec précision les molécules désirées et deviennent fragiles, qui peuvent être facilement détectés par un dynamomètre à ressort. Cependant, la recherche minéralogique à part entière nécessitera toujours l'électronique et l'électricité pour la puissance. Pour cela, les possibilités de placer de petits panneaux solaires et des microcircuits résistants à la chaleur à bord d'AREE sont à l'étude - cependant, la charge scientifique de la mission sera élaborée lors des prochaines étapes de travail. Poids estimé: 150 kg.
Thermomètre, baromètre, XVI-XVII siècles.
Transmission et mouvement
AREE avait initialement prévu d'utiliser des appareils de marche mécaniques. Cependant, après consultation avec le spécialiste de renommée mondiale de ces systèmes, l'artiste néerlandais Theo Jansen, ils se sont révélés insuffisamment fiables. Le concept de mission actuel est basé sur les chars «en forme de losange» de la Première Guerre mondiale, avec des chenilles enroulées autour de la coque autour du périmètre. Ils sont calculés pour permettre à AREE de surmonter des obstacles jusqu'à 1,1 m de haut et de se renverser lorsqu'il chavire, sans interférer avec l'éolienne située au centre. La force exercée sur les roues peut être transférée directement à partir du rotor ou du ressort. Poids approximatif du système: 327 kg.
Réservoir Mark I, 1916.
Stockage d'Energie
Un accumulateur à ressort en composite résistant à la chaleur: sa densité de stockage d'énergie (environ 0,75 W / kg) est supérieure à celle des systèmes gravitationnels avec poids, et sa simplicité et sa fiabilité sont supérieures à celles des volants rotatifs. L'utilisation de disques supplémentaires pour alimenter des opérations gourmandes en ressources est envisagée. Parmi eux - un accumulateur pneumatique, utilisant la pression de l'air comprimé dans une chambre scellée, et des batteries sur des sels de sodium fondus. «Si les technologies appropriées sont créées au bon moment», ajoutent les développeurs. Poids estimé: 25 kg.
Montre à ressort, env. 1500 ans.
Roman Fishman
