منصة فينوس الجوية القابلة للمناورة

منصة فينوس الجوية القابلة للمناورة ( VAMP ) هي مشروعٌ رائدٌ من قِبَل شركتي نورثروب غرومان وإل غارد، وهو عبارة عن طائرةٍ قابلةٍ للنفخ، تعمل بالطاقة، وتتمتع بقدرةٍ عاليةٍ على التحليق لفتراتٍ طويلة، وشبه طافية، تهدف إلى استكشاف الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة بحثًا عن مؤشراتٍ حيوية ^{[ 1 ] [ 2 ]} ، بالإضافة إلى إجراء قياساتٍ جوية. تتميز هذه الطائرة القابلة للنفخ بشكلها شبه المنحرف، والذي يُطلق عليه أحيانًا اسم الجناح المثلثي أو الجناح الطائر ، وهي مزودةٌ بمروحتين كهربائيتين يتم طيهما أثناء دخول الغلاف الجوي.

يُقترح إطلاق الطائرة كحمولة ثانوية على متن مركبة فضائية أخرى في مهمة إلى كوكب الزهرة، على الأرجح على متن المركبة الروسية فينيرا-دي عام 2029. خلال النهار، ستتمكن المركبة من إجراء قياسات علمية متواصلة، بينما ستهبط ليلاً إلى  ارتفاع 50 كيلومترًا حيث ستكون طافية تمامًا، وستبقى في حالة طاقة منخفضة، وستواصل إجراء قياسات علمية محدودة على هذا الارتفاع.  تُعد الطبقة السحابية السفلى لكوكب الزهرة، الواقعة بين ارتفاع 47.5 و50.5 كيلومترًا، حمضية، لكن بعض علماء الأحياء الفلكية يعتبرونها هدفًا للاستكشاف نظرًا للظروف المواتية للحياة الميكروبية، بما في ذلك درجات الحرارة والضغوط المعتدلة (حوالي 60  درجة مئوية وضغط جوي واحد). ^{[ 3 ]}

بدأ مشروع منصة فينوس الجوية القابلة للمناورة (VAMP) في عام 2012 من خلال تعاون بين شركتي نورثروب غرومان وإل غارد المتخصصتين في صناعة الطيران ، ويتألف من طائرة قابلة للنفخ شبه طافية مزودة بحمولة علمية قادرة على إجراء قياسات مباشرة لغلاف فينوس الجوي. ^{[ 9 ]} تتميز الطائرة بإمكانية التوسع؛ حيث يبلغ طول جناحي النسخة الأصغر 6 أمتار، وكتلتها 90  كيلوغرامًا شاملة الأجهزة؛ ^{[ 10 ]} بينما يبلغ طول جناحي النسخة المتوسطة 30 مترًا وكتلتها 450  كيلوغرامًا، أما النسخة كاملة الحجم فيبلغ طول جناحيها 55 مترًا وكتلتها 900  كيلوغرام. ^{[ 10 ]}

سيتم نشر مركبة VAMP في الفضاء بواسطة المركبة الأم المدارية، ثم تنتفخ وتطير إلى غلاف كوكب الزهرة الجوي دون غلاف جوي. ^{[ 11 ] [ 12 ]} ستكون المركبة طافية بنسبة 10%، وستكون قادرة على التحليق بسرعة 110  كم/ساعة عند استخدام الدفع، وبالتالي توفير 90% من قوة الرفع. ^{[ 13 ]} سيكون مصدر الطاقة عبارة عن ألواح شمسية وبطاريات. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

عندما لا تكون الطائرة مدفوعة، فإنها تهبط إلى ارتفاع ≈55  كم فوق سطح الأرض، حيث تصل إلى 100% من قوة الطفو. ^{[ 13 ] [ 9 ]} كما أن المركبة الطافية بشكل سلبي تُسهّل العمليات الليلية، بالإضافة إلى إجراءات الوضع الآمن للاستعادة. ^{[ 13 ]} ستكون الطائرة قادرة على العمل من عدة أشهر إلى سنة واحدة، ^{[ 14 ]} ويجب أن تدعمها قمر صناعي للاتصالات يدور في مداره للتحكم التفاعلي -ولكن ليس في الوقت الفعلي-. ^{[ 13 ]} ستطير VAMP على ارتفاعات تتراوح بين 50 و65  كم ^{[ 14 ]} وستغطي نطاقًا واسعًا من خطوط العرض وجميع خطوط الطول. ^{[ 13 ]} هناك أبحاث جارية حول شكل الطائرة، ونشرها، ومقاومة أغشية الغلاف المختلفة للبيئة الكيميائية (الحمضية) والحرارية لكوكب الزهرة. ^{[ 13 ] [ 15 ] [ 16 ]} يقوم الفريق أيضًا بتقييم استخدام شكل عدسي الشكل، والذي من شأنه أن يبسط بشكل كبير عملية التعبئة، وتسلسل النشر، والكتلة الهيكلية، ولكنه لن يكون فعالًا في الإبحار. ^{[ 13 ]}

كما عُرض مفهوم المركبة في مايو 2017 كإثبات لمفهوم استكشاف الكواكب والأقمار الأخرى في النظام الشمسي التي تمتلك غلافاً جوياً. ^{[ 12 ] [ 17 ]}

يتضمن المفهوم الأولي لعام 2013 مجموعة من الأجهزة التي أطلقت عليها ناسا اسم "مهمة فينوس الرائدة المرجعية للتصميم" لمناطيد. تُقدّر كتلتها بـ 20  كيلوغرامًا، وتتطلب 50 واطًا من الطاقة الكهربائية لتشغيلها. ^{[ 13 ]} تتكون الأجهزة المقترحة من: ^{[ 7 ]}

• الكاميرات
• مطياف الغازات النبيلة
• مطياف الأشعة فوق البنفسجية
• محطة الأرصاد الجوية
• الانعكاس الكلي المخفف
• جهاز كروماتوغرافيا الغاز / مطياف الكتلة (GC/MS)
• مقياس الاستقطاب النيفيلومتر
• مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية ثلاثي الأبعاد
• مستشعر المجال الكهربائي
• المجهر الضوئي

فينيرا-دي

تجري مناقشات مستمرة حول إمكانية مشاركة وكالة ناسا في مهمة فينيرا-دي الروسية ، المقرر إطلاقها في أواخر العقد الحالي. في عام 2014، استفسر علماء روس من ناسا عما إذا كانوا مهتمين بالمساهمة ببعض الأجهزة في المهمة. ^{[ 18 ] [ 19 ]} وبموجب هذا التعاون، يمكن أن تتضمن فينيرا-دي بعض المكونات الأمريكية، بما في ذلك البالونات، وقمر صناعي فرعي، ومحطة أرضية طويلة الأمد (24 ساعة)، أو منصة جوية قابلة للمناورة. ^{[ 4 ] [ 18 ] [ 20 ]} ولا يزال أي تعاون محتمل قيد المناقشة. ^{[ 4 ] [ 18 ] [ 19 ]}

يؤكد المهندسون العاملون على تصميم طائرة VAMP أن تصميمها قابل للتطوير، لذا من المحتمل أن تحلق نسخة "متوسطة الحجم" منها ضمن مهمة فينيرا-دي. يبلغ طول جناحي هذه النسخة 30 متراً، وكتلتها 450  كيلوغراماً، بما في ذلك الأجهزة. ^{[ 10 ]}

برنامج آفاق جديدة

تعتزم شركة نورثروب غرومان أيضاً المشاركة في مسابقة برنامج "آفاق جديدة" التابع لوكالة ناسا . ^{[ 21 ]} وفي حال اختيارها، قد تحصل على تمويل يصل إلى مليار دولار أمريكي لتطوير التصميم، وإطلاقه، وتشغيله. ^{[ 15 ]} ومع ذلك، أشار الخبراء إلى أن مشروع VAMP، بصيغته المقترحة، لا يستطيع الإجابة عن جميع الأسئلة الرئيسية التي تتطلبها خارطة الطريق العلمية لعام 2014 الصادرة عن مجموعة تحليل استكشاف الزهرة (VEXAG) التابعة لوكالة ناسا، كما أنه سيفتقر إلى قياسات سطح الزهرة وقياسات تفاعل سطحها مع الغلاف الجوي. ^{[ 15 ]}

• أيروبوت
• غلاف كوكب الزهرة الجوي
• الحياة على كوكب الزهرة
• مستكشف المريخ العالمي الذكي الجوي والأرضي
• ملاحظات واستكشافات كوكب الزهرة

• موقع VAMP الإلكتروني مؤرشف بتاريخ 19 أغسطس 2019 على موقع Wayback Machine التابع لشركة نورثروب غرومان.