HAVOC-oppdrag: Hvorfor NASA ønsker å sende mennesker til Venus

Populærvitenskapelig fiksjon fra tidlig på 1900-tallet skildret Venus som et slags underland med behagelige varme temperaturer, skoger, sumper og til og med dinosaurer. I 1950 anmodet Hayden Planetarium på American Natural History Museum reservasjoner for det første romfartsturismeoppdraget, godt før den moderne æra av Blue Origins, SpaceX og Virgin Galactic. Alt du måtte gjøre var å levere adressen din og kryss av i boksen for ønsket reisemål, som inkluderte Venus.

I dag er Venus lite sannsynlig å være et drømmemål for ambisiøse romturister. Som avslørt av mange oppdrag i de siste årtier, i stedet for å være et paradis, er planeten en helvete verden av infernale temperaturer, en korroderende giftig atmosfære og knusende trykk på overflaten. Til tross for dette jobber NASA for tiden med et konseptuelt bemannet oppdrag til Venus, kalt High Altitude Venus Operational Concept - (HAVOC).

Men hvordan er et slikt oppdrag selv mulig? Temperaturer på planets overflate (ca. 460 grader C) er faktisk varmere enn Merkur, selv om Venus er omtrent dobbelt så langt som avstanden fra solen. Dette er høyere enn smeltepunktet til mange metaller, inkludert vismut og bly, som til og med kan falle som "snø" på de høyere fjelltoppene. Overflaten er et ufruktbart, steinete landskap som består av store sletter av basaltisk stein med vulkanske egenskaper og flere fjellområder i kontinentalt omfang.

Det er også geologisk ung, etter å ha gjennomgått katastrofale resurfacing hendelser. Slike ekstreme hendelser er forårsaket av oppbygging av varme under overflaten, noe som til slutt forårsaker at den smelter, frigjør varme og re-størkner. Absolutt et skummelt prospekt for alle besøkende.

Hovering i atmosfæren

Heldigvis er ideen bak NASAs nye oppdrag ikke å lande mennesker på den ugjestmilde overflaten, men å bruke den tette atmosfæren som en base for leting. Ingen aktuell dato for et HAVOC-type oppdrag har blitt offentliggjort enda. Dette oppdraget er en langsiktig plan og vil stole på små testoppdrag for å lykkes først. Et slikt oppdrag er faktisk mulig, akkurat nå, med dagens teknologi. Planen er å bruke luftskip som kan holde seg oppe i øvre atmosfære i lengre perioder.

Som overraskende som det kan virke, er den øvre atmosfæren i Venus den mest jordiske beliggenheten i solsystemet.Mellom høyder på 50km og 60km kan trykket og temperaturen sammenlignes med områder av jordens lavere atmosfære. Det atmosfæriske trykket i den venusske atmosfæren på 55 km er omtrent halvparten av trykket på sjønivå på jorden. Faktisk vil du ha det bra uten trykkdrakt, da dette omtrent svarer til lufttrykket du vil møte på toppen av Mount Kilimanjaro. Du trenger heller ikke å isolere deg selv, da temperaturen her ligger mellom 20 grader C og 30 grader C.

Atmosfæren over denne høyden er også tett nok til å beskytte astronautene mot ioniserende stråling fra rommet. Nærheten til solen gir en enda større overflod av tilgjengelig solstråling enn på jorden, som kan brukes til å generere strøm (ca. 1,4 ganger større).

Det konceptuelle luftskipet ville flyte rundt i planeten, blåses av vinden. Det kan med fordel fylles med en pustende gassblanding som oksygen og nitrogen, som gir oppdrift. Dette er mulig fordi pustende luft er mindre tett enn den venusiske atmosfæren, og som resultat vil det være en løftegass.

Den venusiske atmosfæren består av 97 prosent karbondioksid, ca. 3 prosent nitrogen, og spor av andre gasser. Den inneholder berømt sprinkling av svovelsyre, som danner tette skyer og er en stor bidragsyter til sin synlige lysstyrke når den ses fra jorden. Faktisk reflekterer planeten omtrent 75 prosent av lyset som faller på det fra solen. Dette høyt reflekterende skylaget eksisterer mellom 45km og 65km, med en svette av svovelsyre dråper under ned til ca 30km. Som sådan vil et luftskipsdesign måtte være motstandsdyktig mot den korrosive effekten av denne syren.

Heldigvis har vi allerede den teknologien som kreves for å overvinne syreproblemet. Flere kommersielt tilgjengelige materialer, inkludert Teflon og en rekke plastmaterialer, har en høy sur motstand og kan brukes til luftskipets ytre omhylning. Med tanke på alle disse faktorene, kan du tenkelig gå en tur på en plattform utenfor luftskipet, som bare bærer lufttilførselen din og har på seg en kjemisk faredrakt.

Livet på Venus?

Overflaten av Venus har blitt kartlagt fra bane av radar på US Magellan-oppdraget. Imidlertid har bare noen få steder på overflaten vært besøkt, av serien av Venera-oppdrag fra sovjetprober på slutten av 1970-tallet. Disse prober returnerte de første - og så langt bare - bildene av den venusiske overflaten. Sikkert overflateforholdene virker helt ugjestmilde for enhver form for liv.

Den øvre atmosfæren er imidlertid en annen historie. Visse typer ekstremofile organismer eksisterer allerede på jorden som kunne tåle forholdene i atmosfæren på høyden som HAVOC ville fly. Arter som Acidianus infernus finnes i svært sure vulkanske innsjøer i Island og Italia. Luftbårne mikrober har også blitt funnet å eksistere i jordens skyer. Ingen av dette viser at livet eksisterer i venusiansk atmosfære, men det er en mulighet for at det kan undersøkes av et oppdrag som HAVOC.

De nåværende klimatiske forholdene og sammensetningen av atmosfæren er et resultat av en bølgende drivhuseffekt (en ekstrem drivhuseffekt som ikke kan reverseres), som forvandlet planeten fra en gjestfri jordlignende "tvilling" verden i sin tidlige historie. Mens vi for tiden ikke forventer at Jorden skal gjennomgå et ekstreme scenario, viser det seg at dramatiske endringer i et planetsklimat kan skje når visse fysiske forhold oppstår.

Ved å teste våre nåværende klimamodeller ved hjelp av ekstremer sett på Venus, kan vi mer nøyaktig avgjøre hvordan ulike klimaforstyrrende effekter kan føre til dramatiske endringer. Venus gir oss derfor et middel til å teste ekstremer av vår nåværende klimamodellering, med alle de inneboende konsekvensene for vår egen planets økologiske helse.

Vi vet fortsatt relativt lite om Venus til tross for at det er vår nærmeste planetariske nabo. Til slutt lærer vi hvordan to veldig lignende planeter kan ha slike forskjellige fortid, hjelpe oss å forstå utviklingen av solsystemet og kanskje til og med andre stjernesystemer.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Gareth Dorrian og Ian Whittaker. Les den opprinnelige artikkelen her.