L’intensa pressione, il calore e i gas corrosivi della superficie di Venere sono sufficienti per mettere fuori uso anche il veicolo spaziale più robusto nel giro di poche ore. Ma a poche decine di chilometri dalla superficie, la densa atmosfera è molto più ospitale per l’esplorazione robotica.
Un progetto della NASA prevede l’abbinamento di un pallone con un orbiter di Venere: i due lavorerebbero in tandem per studiare il pianeta gemello della Terra. Mentre l’orbiter rimarrebbe molto al di sopra dell’atmosfera, effettuando misurazioni scientifiche e fungendo da relè di comunicazione, un aerobot (pallone robotico aereo) di circa 12 metri di diametro vi viaggerebbe.
Per testare questo concetto, un team di scienziati e ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA e della Near Space Corporation di Tillamook, nell’Oregon, hanno recentemente effettuato due voli di successo di un prototipo di pallone che è circa un terzo di quelle dimensioni.
Il luccicante pallone d’argento è salito a più 1 chilometro sopra il Black Rock Desert del Nevada fino a una regione dell’atmosfera terrestre che si avvicina alla temperatura e alla densità che l’aerobot sperimenterebbe a circa 55 chilometri sopra Venere. Coordinati da Near Space, questi test rappresentano una pietra miliare nel dimostrare l’idoneità del concetto ad accedere a una regione dell’atmosfera di Venere troppo bassa per essere raggiunta dagli orbiter, ma dove la missione di un aerobot potrebbe funzionare per settimane o addirittura mesi.
“Siamo estremamente soddisfatti delle prestazioni del prototipo. È stato lanciato, ha dimostrato manovre ad altitudine controllata ed è stato recuperato in buone condizioni dopo entrambi i voli“, ha affermato il tecnologo di robotica Jacob Izraelevitz, che guida lo sviluppo del pallone come investigatore principale del JPL dei test di volo. “Abbiamo registrato una montagna di dati da questi voli e non vediamo l’ora di utilizzarli per migliorare i nostri modelli di simulazione prima di esplorare il nostro pianeta gemello”.
L’unica esplorazione dell’atmosfera di Venere in aerobot fino ad oggi è stata una parte delle missioni gemelle sovietiche Vega 1 e 2 che sono arrivate sul pianeta nel 1985. I due palloni (che avevano un diametro di circa 3,6 metri, una volta riempiti con elio) sono durati poco più di 46 ore prima che le batterie dei loro strumenti si esaurissero. Il loro breve tempo nell’atmosfera venusiana ha fornito un allettante accenno alla scienza che potrebbe essere raggiunta da una piattaforma di palloni più grande e di maggiore durata che galleggia nell’atmosfera del pianeta.
“Viaggiare” nei cieli di Venere
L’obiettivo finale dell’aerobot sarebbe viaggiare sui venti venusiani, fluttuando da est a ovest, circumnavigando il pianeta per almeno 100 giorni. L’aerobot fungerebbe da piattaforma per una serie di indagini scientifiche, dal monitoraggio dell’atmosfera per le onde acustiche generate dai terremoti di Venere all’analisi della composizione chimica delle nuvole. L’orbiter di accompagnamento riceverà i dati dall’aerobot e li trasmetterà alla Terra fornendo una visione globale del pianeta.
Proprio come un rover su Marte viene comandato a guidare verso una roccia interessante o un’altra caratteristica, l’aerobot può essere indirizzato ad alzare e abbassare la sua quota – cosa che i palloni Vega non potevano fare – per condurre indagini scientifiche tra circa 52 e 62 chilometri nell’atmosfera di Venere.
Il prototipo del pallone è stato fabbricato utilizzando le tecniche di Near Space per i gonfiabili aerospaziali ad alte prestazioni. Progettato come un “pallone all’interno di un pallone”, ha un serbatoio interno rigido riempito di elio ad alta pressione e un pallone esterno incapsulante che può espandersi e contrarsi. Per aumentare l’altitudine, l’elio fuoriesce dal serbatoio interno nel pallone esterno, che si espande per dare all’aerobot ulteriore galleggiabilità. Quando è il momento di ridurre l’altitudine, l’elio viene ripompato nel serbatoio, provocando il restringimento del pallone esterno e la diminuzione della galleggiabilità dell’aerobot.
Con il successo di questi voli di prova “abbiamo dimostrato la tecnologia di cui avremo bisogno per studiare le nuvole di Venere“, ha affermato Paul Byrne, Professore associato presso la Washington University di St. Louis. “Questi test costituiscono la base per ottenere un’esplorazione robotica a lungo termine in alto sopra la superficie infernale di Venere”.
