Wenus wydaje się całkowicie nijaka i pozbawiona cech charakterystycznym w zakresie promieniowania widzialnego, lecz wystarczy zmienić filtr na ultrafioletowy i nagle bliźniaczka Ziemi wygląda jak zupełnie inna planeta. Ciemne i jasne pasma przecinają glob wskazując, że coś pochłania promieniowanie ultrafioletowe w górnych warstwach chmur skrywających planetę.
Zespół naukowców i inżynierów z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt otrzymał fundusze z programu PSDS3 (Planetary Science Deep Space SmallSat Studies) na opracowanie koncepcji misji cubesat, której celem miałoby być odkrycie natury tego tajemniczego pochłaniacza zalegającego w najwyższych warstwach chmur wenusjańskich.
Zadaniem sondy CUVE (CubeSat UV Experiment) byłoby badanie atmosfery Wenus za pomocą instrumentów czułych na promieniowanie ultrafioletowe oraz nowatorskiego zwierciadła zbudowanego z nanorurek węglowych.
Podobna do Ziemi pod względem rozmiarów Wenus rotuje powolnie w przeciwnym kierunku niż większość planet. Jej gęsta atmosfera złożona w przeważającym stopniu z dwutlenku węgla i chmur złożonych z kropli kwasu siarkowego, przytrzymuje ciepło w procesach cieplarnianych sprawiając, że jest to najgorętsza planeta w Układzie Słonecznym.
Choć NASA jak i inne międzynarodowe programy kosmiczne doprowadziły do wysłania licznych misji w kierunku Wenus „prawdziwa natura pochłaniacza UV w górnych warstwach chmur wciąż pozostaje nieznana”, mówi Valeria Cottini, główna badaczka misji CUVE oraz badaczka na University of Maryland kierująca zespołem ekspertów od składu, chemii, dynamiki i transferu promieniowania w atmosferze planety.
Wcześniejsze obserwacje Wenus wskazują, że połowa energii słonecznej jest pochłaniana przez ultrafiolet w górnych warstwach chmur kwasu siarkowego, przez co planeta w tym paśmie wykazuje ciemne i jasne regiony. Inne długości fali są rozpraszane lub odbijane w przestrzeń kosmiczną co tłumaczy dlaczego glob ten wydaje się pozbawionym jakichkolwiek cech, żółtawobiałym obiektem w zakresie optycznym.
Istnieje wiele teorii tłumaczących powstawanie tych kontrastujących ze sobą pasm – mówi Cottini. Jedna z nich mówi o procesach konwekcji, które wynoszą pochłaniacz z głębi gęstej pokrywy chmur skrywającej powierzchnię planety w jej wyższe warstwy. Lokalne wiatry rozpraszają materię zgodnie z kierunkiem wiatru, co prowadzi do powstania wydłużonych pasm. Naukowcy teoretyzują, że jasne obszary obserwowane w zakresie ultrafioletowym są prawdopodobnie stabilne względem konwekcji i nie zawierają substancji pochłaniającej – w przeciwieństwie do ciemnych.
„Skoro maksimum absorpcji energii słonecznej przez Wenus zachodzi w zakresie ultrafioletowym, określenie natury, stężenia i rozkładu nieznanego pochłaniacza jest kwestią fundamentalną”, mówi Cottini. „To misja z bardzo jasnym celem – idealna do zastosowania cubesatów”i.
Aby dowiedzieć się więcej o substancji odpowiadającej za pochłanianie promieniowania UV, zespół CUVE, w skład którego wchodzą naukowcy z Goddard oraz badacze z University of Maryland i Catholic University wykorzystują efekty pracy specjalistów z Goddard w zakresie budowy zminiaturyzowanych instrumentów. Oprócz wysłania zminiaturyzowanej kamery ultrafioletowej, w celu dodania informacji kontekstowych i uchwycenia kontrastów, na pokładzie CUVE powinien znaleźć się opracowany w Goddard spektrometr do analizowania promieniowania w szerokim zakresie pasma – 190-570 nm – obejmującym ultrafiolet i promieniowanie widzialne.
Jednym z innych nowatorskich zastosowań CUVE może być też wykorzystanie lekkiego teleskopu wyposażonego w zwierciadło wykonane z nanorurek węglowych w żywicy epoksydowej. Jak dotąd nikomu nie udało się stworzyć zwierciadła z tego typu żywicy. Tego typu optyka oferuje kilka zalet: oprócz tego, że jest lekka i bardzo stabilna, jest stosunkowo łatwa do odtworzenia i nie wymaga polerowania.
Zespół planuje dalej opracowywać technologie niezbędne podczas misji i opracowywać wymagania techniczne niezbędne do osiągnięcia orbity biegunowej wokół Wenus. Badacze uważają, że CUVE będzie w stanie dotrzeć do Wenus w ciągu 1.5 roku. Po wejściu na orbitę sonda będzie zbierała dane przez kolejne sześć miesięcy.
Źródło: NASA