Wetenschappers van de Technische Universiteit Delft hebben een ambitieus missieconcept gepresenteerd dat een ruimtevaartuig tot 200 dagen op het oppervlak van Venus zou kunnen laten overleven. Het KYTHERA-concept, dat werd voorgesteld tijdens de universetoday.com, zou een doorbraak betekenen in de verkenning van onze buurplaneet.
Extreme omstandigheden op Venus
Venus wordt vaak "de tweelingplaneet van de Aarde" genoemd vanwege de vergelijkbare grootte, maar de werkelijkheid is totaal anders. Volgens universetoday.com ervaart het oppervlak van Venus een gemiddelde temperatuur van 464 graden Celsius en een atmosferische druk die ongeveer 92 keer hoger is dan op Aarde. Deze druk komt overeen met de druk op ongeveer één kilometer diepte in de oceaan.
Deze extreme omstandigheden verklaren waarom het langst overlevende ruimtevaartuig op het Venusiaanse oppervlak slechts iets meer dan twee uur heeft gefunctioneerd. De Sovjet-Unie wist in de jaren zeventig en tachtig met de Venera-missies enkele landers op Venus te plaatsen, maar deze overleefden slechts korte tijd in de helse omstandigheden.
Technisch ontwerp en innovaties
Het Nederlandse onderzoeksteam stelt voor om koelgeneratoren te gebruiken om de extreme hitte te weerstaan. Het ontwerp is gedeeltelijk geïnspireerd op de Sovjet Venera-landers uit de jaren zeventig en tachtig. Voor de energievoorziening zou KYTHERA gebruikmaken van radioisotoop-systemen, dezelfde technologie die succesvol is toegepast in missies zoals Voyager 1 & 2, Cassini-Huygens, New Horizons en de Mars-rovers Curiosity en Perseverance.
De voorgestelde missieduur van 200 aardse dagen zou meer dan 80 procent van één Venusdag beslaan, die 225 aardse dagen duurt. Dit zou wetenschappers ongekende mogelijkheden bieden om het oppervlak en de atmosfeer van Venus te bestuderen.
Kandidaat-landingslocaties
Het team heeft twee potentiële landingslocaties geïdentificeerd. Lakshmi Planum biedt enigszins gereduceerde druk- en temperatuuromstandigheden, wat de overlevingskansen van de lander zou kunnen vergroten. Lada Terra is wetenschappelijk interessanter omdat deze regio mogelijk actief vulkanisme en seismische activiteit vertoont, aldus de onderzoekers.
Wetenschappelijke doelstellingen
KYTHERA is ontworpen om tijdens de afdaling atmosferische gegevens te verzamelen en vervolgens gedurende de volledige 200-dagen missie continue omgevingsmonitoring en geologische analyses uit te voeren. Het onderzoeksteam stelt voor om spectroscopie en seismometers in te zetten. Deze instrumenten zouden vergelijkbaar kunnen zijn met die van de aankomende universetoday.com, maar dan aangepast voor operaties op het oppervlak.
De onderzoekers benadrukken dat veel van deze wetenschappelijke doelstellingen niet kunnen worden bereikt door alleen orbitermissies. Dit onderstreept de cruciale rol van een langdurige landingsmissie voor het begrijpen van Venus.
Internationale context
Het KYTHERA-concept past in een bredere internationale interesse voor Venus-verkenning. thehindu.com plant de Indiase ruimtevaartorganisatie ISRO een Venus-missie voor maart 2028, met een geplande reisduur van 112 dagen naar de planeet. Ook werken Amerikaanse en Russische wetenschappers samen aan het Venera-D missieconcept, zoals vermeld op de wisc.edu.
Verschillende andere missieconcepten zijn in ontwikkeling, waaronder het KEYSTONE-concept dat is beschreven in het harvard.edu. Dit tweevoudige ruimtevaartuigconcept richt zich op het bestuderen van de atmosferische dynamiek van Venus door ruimtelijke en temporele variabiliteit van atmosferische componenten te meten.
Tijdlijn en toekomstplannen
Het Nederlandse team stelt voor om KYTHERA ergens tussen 2035 en 2037 naar Venus te sturen. Deze tijdlijn zou voldoende tijd bieden voor de ontwikkeling en het testen van de geavanceerde technologie die nodig is om de extreme omstandigheden op Venus te weerstaan.
De studie benadrukt dat een succesvolle langdurige landingsmissie essentieel is voor het beantwoorden van fundamentele vragen over de evolutie van Venus, de geologische activiteit en de atmosferische processen. Het begrip van Venus kan ook helpen bij het begrijpen van exoplaneten en de bewoonbaarheid van rotsachtige planeten in andere sterrenstelsels.