DAVINCI ( Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging ) es una misión planificada para un orbitador y sonda atmosférica al planeta Venus . Junto con la misión separada VERITAS , que también estudiará Venus, fue seleccionada por la NASA el 2 de junio de 2021 para ser parte de su Programa Discovery . [3] [4] [5] Su acrónimo está inspirado en Leonardo da Vinci en honor a sus innovaciones científicas, bocetos aéreos y construcciones .
DAVINCI enviará un orbitador y una sonda de descenso a Venus. [6] El orbitador tomará imágenes de Venus en múltiples longitudes de onda desde arriba, mientras que la sonda de descenso estudiará la composición química de la atmósfera de Venus y tomará fotografías durante el descenso. [7] [8] La sonda DAVINCI viajará a través de la atmósfera venusiana, tomando muestras de la atmósfera y enviando mediciones a la superficie. Estas mediciones son importantes para comprender el origen de la atmósfera, cómo ha evolucionado y cómo y por qué es diferente de la atmósfera de la Tierra y Marte . Las mediciones tomadas por DAVINCI investigarán la posible historia del agua en Venus y los procesos químicos que funcionan en la atmósfera inferior inexplorada. Antes de llegar a la superficie, la sonda DAVINCI capturará imágenes de alta resolución del terreno estriado del planeta (" teselas "), devolviendo las primeras imágenes de la superficie del planeta desde el módulo de aterrizaje soviético Venera 14 en 1982. También recopilará datos para estudiar el origen del planeta y su historia tectónica y meteorológica.
Desarrollo de propuesta
DAVINCI fue una de las docenas de propuestas presentadas en 2015 para convertirse potencialmente en la Misión n.° 13 del Programa Discovery de la NASA . El presupuesto planificado de la NASA para la Misión Discovery n.° 13 era de 450 millones de dólares. El 30 de septiembre de 2015, DAVINCI fue seleccionada como una de las cinco finalistas. [9] El 4 de enero de 2017, dos propuestas competidoras, Lucy y Psyche , derrotaron a DAVINCI para ser seleccionadas como la 13.ª y 14.ª misión Discovery , respectivamente. [10]
La propuesta DAVINCI fue revisada y presentada nuevamente bajo el nombre " DAVINCI+ " para el Programa Discovery en 2019, [11] y seleccionada para financiación de la Fase A el 13 de febrero de 2020. [12] [6] Su Informe de Estudio de Concepto fue presentado en noviembre de 2020. En junio de 2021, la NASA seleccionó a DAVINCI+ como una de las próximas misiones de la clase Discovery. [13] [3] El nombre de la misión fue revertido a DAVINCI después de la selección. [14]
El investigador principal de DAVINCI es James B. Garvin del Centro de Vuelo Espacial Goddard (GSFC) de la NASA y los investigadores principales adjuntos son Stephanie Getty y Giada Arney, ambas también del GSFC. [15]
Al mismo tiempo, se seleccionó una misión orbital separada para Venus, VERITAS , con el objetivo de mapear las características de la superficie de Venus con radar para arrojar luz sobre su historia, evaluar esta posibilidad de tectónica de placas y vulcanismo, y entender cómo el planeta se desarrolló de manera tan diferente a la Tierra. [16]
Objetivos
Tras cinco misiones orbitales a Venus ( Venera 15 , Venera 16 , Magellan , Venus Express y Akatsuki ) centradas en observaciones de teledetección, DAVINCI será la primera sonda en entrar en la atmósfera de Venus desde las sondas soviéticas Vega en 1985, [17] y la primera sonda atmosférica de la NASA desde la misión Pioneer Venus Multiprobe en 1978. DAVINCI realizará mediciones directas en los dos tercios inferiores de la masa atmosférica.
Los científicos de DAVINCI explorarán cómo se formó la atmósfera de Venus y cómo cambió con el tiempo, incluido lo que sucedió con el agua que se cree que alguna vez existió en el planeta. Los hallazgos ayudarán a los científicos a comprender por qué Venus y la Tierra tomaron caminos tan diferentes a medida que maduraron [18] y proporcionarán otro punto de comparación para los estudios de exoplanetas rocosos .
La sonda de descenso no está diseñada para funcionar una vez que toque tierra en la superficie de Venus. Sin embargo, existe la posibilidad de que sobreviva al impacto a una velocidad de alrededor de 25 millas por hora (12 metros por segundo). En ese caso, sus instrumentos podrían continuar funcionando hasta 18 minutos en condiciones ideales. [19]
Objetivos
Comprender el origen de la atmósfera de Venus, cómo ha evolucionado y cómo y por qué es diferente de las atmósferas de la Tierra y Marte.
Investigar la posibilidad de que existiera un océano en el pasado de Venus y los procesos químicos que actúan en la atmósfera inferior de Venus.
Obtenga imágenes de alta resolución de las características geológicas (teselas) de Venus, que ayudarán a evaluar si Venus tiene tectónica de placas y comprender mejor cómo se forman los planetas terrestres.
Carga científica
Durante su descenso de 63 minutos, DAVINCI recopilará y enviará mediciones de la composición atmosférica de Venus.
DAVINCI está diseñado para abordar la ciencia decenal de alta prioridad de la NASA centrándose en los gases nobles, los gases traza y sus isótopos, así como en la temperatura, la presión, los vientos y las imágenes en Venus.
Instrumentos de la sonda de descenso
En la sonda de descenso, los instrumentos del Laboratorio Analítico de Venus (VAL) de DAVINCI proporcionarán mediciones sinérgicas de alta fidelidad durante todo el descenso de la sonda, en particular en las nubes superiores y en el entorno inexplorado cercano a la superficie. El diseño de VAL se basa en el instrumento de Análisis de Muestras en Marte (SAM) del rover Curiosity , que midió la composición química e isotópica de la atmósfera marciana y encontró la primera evidencia definitiva de materia orgánica en Marte. [20] Los cuatro instrumentos científicos de DAVINCI son: [2] [18] [21]
Espectrómetro de masas de Venus (VMS)
Componentes del instrumento Espectrómetro de Masas de Venus (VMS) que se instalará en la sonda atmosférica. La función del VMS es tomar muestras de gas durante el descenso de la sonda, analizarlas y proporcionarnos información sobre la composición química de la atmósfera de Venus y posibles conexiones con las mineralogías de la superficie.
El VMS, cuya construcción está prevista para el Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) de la NASA, proporcionará los primeros estudios in situ exhaustivos de gases nobles y traza en Venus, y tiene la capacidad de descubrir nuevas especies de gases en la atmósfera venusiana. El VMS es similar al espectrómetro de masas cuadrupolo (QMS) del Curiosity . [22]
Espectrómetro láser sintonizable Venus (VTLS)
El VTLS, cuya construcción está prevista para el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, proporcionará las primeras mediciones in situ de alta sensibilidad de gases traza específicos y las proporciones isotópicas asociadas en Venus, lo que dará respuesta a cuestiones científicas clave sobre los procesos químicos en las nubes superiores y el entorno cercano a la superficie. El VTLS es similar al espectrómetro láser sintonizable (TLS) de Curiosity .
Investigación de la estructura atmosférica de Venus (VASI)
Propuesto para ser construido por GSFC utilizando sensores probados en vuelo, y dirigido por Ralph Lorenz y Dave Atkinson del Laboratorio de Física Aplicada y JPL respectivamente, VASI proporcionará mediciones de la estructura y dinámica de la atmósfera de Venus durante la entrada y el descenso, proporcionando contexto para las mediciones químicas y permitiendo la reconstrucción del descenso de la sonda. [23]
Cámara de imágenes del descenso de Venus (VenDI)
El VenDI , que será construido por Malin Space Science Systems (MSSS), proporcionará imágenes de alto contraste del terreno de teselas en el lugar de descenso. El VenDI es similar a la cámara de mástil (Mastcam) del Curiosity , al generador de imágenes de descenso de Marte (MarDI) y al generador de imágenes de lente manual de Marte (MAHLI).
Instrumentos del orbitador
En el orbitador, una cámara multiespectral con modos de ángulo estrecho y gran angular tomará imágenes del planeta en la banda ultravioleta y en el infrarrojo cercano de 1 micrón . Las imágenes se obtendrán durante dos sobrevuelos de Venus antes del despliegue de la sonda, seguidas de una fase de teledetección orbital para complementar el descenso de la sonda. [6] [18]
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