Vênus parece sem graça e sem feições em luz visível, mas muda o filtro para ultravioleta, e o gêmeo da Terra de repente parece um planeta diferente. Áreas escuras e claras riscam a esfera, indicando que algo está absorvendo comprimentos de onda ultravioleta no topo da nuvem do planeta.
A equipe de cientistas e engenheiros que trabalha no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, recebeu financiamento do programa Planetary Science Deep Space SmallSat Studies, ou PSDS3, para promover um conceito de missão do CubeSat que revela a natureza desse misterioso absorvente camada de nuvem mais alta do planeta.
Chamada de CubeSat UV Experiment, ou CUVE, a missão investigaria a atmosfera de Vênus usando instrumentos sensíveis à radiação ultravioleta e um novo espelho de coleta de nanotubos de carbono.
Similar em estrutura e tamanho à Terra, Vênus gira lentamente na direção oposta da maioria dos planetas. Sua atmosfera espessa, consistindo principalmente de dióxido de carbono, com nuvens de gotículas de ácido sulfúrico, aprisiona calor em um efeito estufa descontrolado, tornando-o o planeta mais quente do nosso sistema solar com temperaturas superficiais quentes o suficiente para derreter chumbo.
Embora a NASA e outros programas espaciais internacionais tenham despachado múltiplas missões para Vênus, “a natureza exata do absorvedor não foi estabelecida”, disse a pesquisadora principal do CUVE, Valeria Cottini, pesquisadora da Universidade de Maryland que lidera uma equipe de especialistas. na composição, química, dinâmica e transferência radiativa da atmosfera do planeta. "Esta é uma das perguntas não respondidas e é importante", acrescentou.
Observações passadas de Vênus mostram que metade da energia solar é absorvida no ultravioleta por uma camada superior das nuvens de ácido sulfúrico, dando ao planeta suas feições escuras e claras listradas. Outros comprimentos de onda são espalhados ou refletidos no espaço, o que explica por que o planeta se parece com uma esfera branca amarelada sem traços característicos nos comprimentos de onda óticos visíveis ao olho humano.
Teorias abundam sobre o que faz com que essas características contrastantes e riscadas, Cottini disse. Uma explicação é que os processos convectivos dragam o absorvente de dentro da densa cobertura de nuvens de Vênus, transportando a substância para os topos das nuvens. Ventos locais dispersam o material na direção do vento, criando as longas estrias. Os cientistas teorizam que as áreas brilhantes, como observado no ultravioleta, são provavelmente estáveis contra a convecção e não contêm o absorvedor, enquanto as áreas escuras o fazem.
"Como a absorção máxima de energia solar por Vênus ocorre no ultravioleta, determinar a natureza, concentração e distribuição do absorvedor desconhecido é fundamental", disse Cottini. “Esta é uma missão altamente focada - perfeita para uma aplicação CubeSat.”
Para saber mais sobre o absorvedor, a equipe do CUVE, que inclui cientistas de Goddard e pesquisadores afiliados à Universidade de Maryland e à Universidade Católica, está alavancando investimentos feitos por Goddard em instrumentos miniaturizados e outras tecnologias. Além de voar com uma câmera ultravioleta miniaturizada para adicionar informações contextuais e capturar os recursos de contraste, a CUVE levaria um espectrômetro desenvolvido por Goddard para analisar a luz sobre uma ampla faixa espectral - 190-570 nanômetros - cobrindo o ultravioleta e o visível. A equipe também planeja alavancar investimentos em navegação, eletrônica e software de voo do CubeSat.
"Muitos desses conceitos são impulsionados por importantes investimentos em pesquisa e desenvolvimento da Goddard", disse Tilak Hewagama, membro da equipe CUVE que trabalhou com os cientistas Shadid Aslam, Nicolas Gorius e outros para demonstrar um espectrômetro compatível com CubeSat. "Isso é o que nos fez começar."
As outras novas adaptações do CUVE é o uso potencial de um telescópio leve equipado com um espelho feito de nanotubos de carbono em uma resina epóxi. Até hoje, ninguém foi capaz de fazer um espelho usando essa resina.
Essa ótica oferece várias vantagens. Além de serem leves e altamente estáveis, são relativamente fáceis de reproduzir. Eles não precisam de polimento - um processo demorado e muitas vezes dispendioso, que garante uma superfície lisa e perfeitamente moldada.
Desenvolvido pelo contratado de Goddard, Peter Chen, o espelho é feito derramando uma mistura de epóxi e nanotubos de carbono em um mandril, ou molde, moldado para atender a uma prescrição óptica específica. Os técnicos então aquecem o molde para curar e endurecer o epóxi. Uma vez definido, o espelho é revestido com um material refletivo de alumínio e dióxido de silício.
Objetivos do Estudo
A equipe planeja aprimorar ainda mais as tecnologias da missão e avaliar os requisitos técnicos para alcançar uma órbita polar em torno de Vênus como carga secundária. A equipe acredita que levaria UM ano e meio para chegar ao seu destino. Uma vez em órbita, a equipe coletaria dados por cerca de seis meses.
“O CUVE é uma missão direcionada, com uma carga útil dedicada à ciência e um ônibus compacto para maximizar as oportunidades de voo, como um passeio compartilhado com outra missão para Vênus ou para um alvo diferente”, disse Cottini. “O CUVE complementaria as missões passadas, atuais e futuras de Venus e proporcionaria um grande retorno científico a um custo menor.”
Pequenos satélites, incluindo o CubeSats, estão desempenhando um papel cada vez maior na exploração, demonstração de tecnologia, pesquisa científica e investigações educacionais na NASA, incluindo: exploração espacial do planeta; Observações da Terra; ciência fundamental da Terra e do espaço; e o desenvolvimento de instrumentos científicos precursores, como comunicações a laser de ponta, comunicações via satélite-satélite e capacidades de movimento autônomo.
 |
A nuvem envolta em Vênus aparece sem feições, como mostrado nesta
imagem tirada pela missão MESSENGER da NASA. Em ultravioleta,
no entanto, o planeta assume uma aparência completamente diferente,
como visto abaixo.Créditos: NASA
|
Chamada de CubeSat UV Experiment, ou CUVE, a missão investigaria a atmosfera de Vênus usando instrumentos sensíveis à radiação ultravioleta e um novo espelho de coleta de nanotubos de carbono.
Similar em estrutura e tamanho à Terra, Vênus gira lentamente na direção oposta da maioria dos planetas. Sua atmosfera espessa, consistindo principalmente de dióxido de carbono, com nuvens de gotículas de ácido sulfúrico, aprisiona calor em um efeito estufa descontrolado, tornando-o o planeta mais quente do nosso sistema solar com temperaturas superficiais quentes o suficiente para derreter chumbo.
Embora a NASA e outros programas espaciais internacionais tenham despachado múltiplas missões para Vênus, “a natureza exata do absorvedor não foi estabelecida”, disse a pesquisadora principal do CUVE, Valeria Cottini, pesquisadora da Universidade de Maryland que lidera uma equipe de especialistas. na composição, química, dinâmica e transferência radiativa da atmosfera do planeta. "Esta é uma das perguntas não respondidas e é importante", acrescentou.
 |
Como visto no ultravioleta, Vênus é listrada por áreas claras e escuras,
indicando que um absorvedor desconhecido está operando na camada
superior de nuvens do planeta. A imagem foi tirada
pelo Orbitador da Pioneer-Venus da NASA em 1979.
Créditos: NASA
|
Teorias abundam sobre o que faz com que essas características contrastantes e riscadas, Cottini disse. Uma explicação é que os processos convectivos dragam o absorvente de dentro da densa cobertura de nuvens de Vênus, transportando a substância para os topos das nuvens. Ventos locais dispersam o material na direção do vento, criando as longas estrias. Os cientistas teorizam que as áreas brilhantes, como observado no ultravioleta, são provavelmente estáveis contra a convecção e não contêm o absorvedor, enquanto as áreas escuras o fazem.
"Como a absorção máxima de energia solar por Vênus ocorre no ultravioleta, determinar a natureza, concentração e distribuição do absorvedor desconhecido é fundamental", disse Cottini. “Esta é uma missão altamente focada - perfeita para uma aplicação CubeSat.”
Para saber mais sobre o absorvedor, a equipe do CUVE, que inclui cientistas de Goddard e pesquisadores afiliados à Universidade de Maryland e à Universidade Católica, está alavancando investimentos feitos por Goddard em instrumentos miniaturizados e outras tecnologias. Além de voar com uma câmera ultravioleta miniaturizada para adicionar informações contextuais e capturar os recursos de contraste, a CUVE levaria um espectrômetro desenvolvido por Goddard para analisar a luz sobre uma ampla faixa espectral - 190-570 nanômetros - cobrindo o ultravioleta e o visível. A equipe também planeja alavancar investimentos em navegação, eletrônica e software de voo do CubeSat.
"Muitos desses conceitos são impulsionados por importantes investimentos em pesquisa e desenvolvimento da Goddard", disse Tilak Hewagama, membro da equipe CUVE que trabalhou com os cientistas Shadid Aslam, Nicolas Gorius e outros para demonstrar um espectrômetro compatível com CubeSat. "Isso é o que nos fez começar."
As outras novas adaptações do CUVE é o uso potencial de um telescópio leve equipado com um espelho feito de nanotubos de carbono em uma resina epóxi. Até hoje, ninguém foi capaz de fazer um espelho usando essa resina.
Essa ótica oferece várias vantagens. Além de serem leves e altamente estáveis, são relativamente fáceis de reproduzir. Eles não precisam de polimento - um processo demorado e muitas vezes dispendioso, que garante uma superfície lisa e perfeitamente moldada.
Desenvolvido pelo contratado de Goddard, Peter Chen, o espelho é feito derramando uma mistura de epóxi e nanotubos de carbono em um mandril, ou molde, moldado para atender a uma prescrição óptica específica. Os técnicos então aquecem o molde para curar e endurecer o epóxi. Uma vez definido, o espelho é revestido com um material refletivo de alumínio e dióxido de silício.
Objetivos do Estudo
A equipe planeja aprimorar ainda mais as tecnologias da missão e avaliar os requisitos técnicos para alcançar uma órbita polar em torno de Vênus como carga secundária. A equipe acredita que levaria UM ano e meio para chegar ao seu destino. Uma vez em órbita, a equipe coletaria dados por cerca de seis meses.
“O CUVE é uma missão direcionada, com uma carga útil dedicada à ciência e um ônibus compacto para maximizar as oportunidades de voo, como um passeio compartilhado com outra missão para Vênus ou para um alvo diferente”, disse Cottini. “O CUVE complementaria as missões passadas, atuais e futuras de Venus e proporcionaria um grande retorno científico a um custo menor.”
Pequenos satélites, incluindo o CubeSats, estão desempenhando um papel cada vez maior na exploração, demonstração de tecnologia, pesquisa científica e investigações educacionais na NASA, incluindo: exploração espacial do planeta; Observações da Terra; ciência fundamental da Terra e do espaço; e o desenvolvimento de instrumentos científicos precursores, como comunicações a laser de ponta, comunicações via satélite-satélite e capacidades de movimento autônomo.