Kosmosest näeb Veenus välja nagu suur läbipaistmatu pall. Tänu eriti tihedale atmosfäärile, mis koosneb peamiselt süsinikdioksiidist ja lämmastikust, on pinda tavapäraste meetoditega võimatu vaadata. Tänu radari, spektroskoopilise ja ultraviolettkiirguse uuringutehnika arendamisele õpiti selle pinda kuni 20. sajandini vähe.
Huvitaval kombel näeb Veenus ultraviolettkiirguses vaadatuna välja nagu triibuline pall ning tumedad ja heledad alad segunevad üksteise kõrval. Teadlased on aastakümneid teoreetikanud, et selle põhjuseks on Veenuse pilvepealsetes mingisugune materjal, mis neelab ultraviolettlainepikkuses valgust. Lähiaastatel kavatseb NASA saata selle kestva mõistatuse lahendamiseks Veenuse CubeSat-missiooni.
Missioon, mida nimetatakse CubeSat UV-eksperimendiks (CUVE), sai hiljuti raha Planeetide Teadusliku Sügava Kosmose SmallSat Studies (PSDS3) programmist, mille peakorter asub NASA Goddardi kosmoselennukeskuses. Pärast kasutuselevõttu määrab CUVE Veenuse atmosfääri koostise, keemilise koostise, dünaamika ja radiatsiooniülekande ultraviolettvalgustundlike instrumentide ja uue süsinik-nanotoru valgust koguva peegli abil.
Missiooni juhib Marylandi ülikooli teadur Valeria Cottini, kes on ka CUVE juhtivteadur (PI). Selle aasta märtsis valis NASA programm PSDS3 ühe kümnest muust uuringust, mille eesmärk oli välja töötada missiooni kontseptsioonid väikeste satelliitide abil Veenuse, Maa kuu, asteroidide, Marsi ja väliste planeetide uurimiseks.
Veenus pakub teadlastele erilist huvi, arvestades raskusi selle paksu ja ohtliku atmosfääri uurimisel. Hoolimata NASA ja muude kosmoseagentuuride esindajatest, jääb saladuseks, mis põhjustab ultraviolettkiirguse neeldumist planeedi pilvepealsetes. Varem on vaatlused näidanud, et pool planeedi saadavat päikeseenergiat neelab ultraviolettkiirgus selle atmosfääri ülemine kiht - tase, kus esinevad väävelhappe pilved.
Muud lainepikkused on hajutatud või peegelduvad kosmosesse - just see annab planeedile selle kollaka, iseloomutu ilme. UV-valguse neeldumise selgitamiseks on edasi arendatud mitmeid teooriaid, sealhulgas võimalus, et absorbenti transporditakse Veenuse atmosfääri sügavamale konvektiivsete protsesside abil. Kui see jõuab pilvepealseteni, hajutatakse see materjal kohalike tuulte poolt, luues triibulise neeldumismustri.
Arvatakse, et heledad alad vastavad piirkondadele, mis ei sisalda absorbeerijat, samas kui tumedad alad vastavad. Nagu Cottini hiljutises NASA pressiteates osutas, oleks CubeSat-missioon nende võimaluste uurimiseks ideaalne:
„Kuna Veenus absorbeerib Päikese energiat maksimaalselt ultraviolettkiirguses, on tundmatu absorbeatori olemuse, kontsentratsiooni ja jaotuse määramine ülioluline. See on hästi keskendunud missioon - ideaalne CubeSat-rakenduse jaoks. ”
Selline missioon aitaks kaasa miniaturiseerimise hiljutistele edusammudele, mis on võimaldanud luua väiksemad kasti suurusega satelliidid, mis suudavad teha samu töid kui suuremad. Oma ülesande täitmiseks tugineks CUVE miniatuursele ultraviolettkaamerale ja miniatuursele spektromeetrile (mis võimaldab atmosfääri analüüsida mitme lainepikkusega), samuti miniatuursele navigatsiooni-, elektroonika- ja lennutarkvarale.
CUVE missiooni teine võtmekomponent on süsiniknanotorude peegel, mis on osa miniatuursest teleskoobist, mille meeskond loodab lisada. See peegel, mille töötas välja Peter Chen (NASA Goddardi töövõtja), on valmistatud valades epoksü- ja süsiniknanotorude segu vormi. Seejärel kuumutatakse seda vormi epoksiidi kõvenemiseks ja kõvenemiseks ning peegel kaetakse alumiiniumi ja ränidioksiidi peegeldava materjaliga.
Lisaks sellele, et seda tüüpi peegleid on kerge ja väga stabiilne, on neid suhteliselt lihtne toota. Erinevalt tavalistest läätsedest ei vaja see efektiivsuse tagamiseks poleerimist (kallis ja aeganõudev protsess). Nagu Cottini märkis, võivad need ja muud CubeSat-tehnoloogia areng hõlbustada odavaid missioone, mis on võimelised toetama olemasolevaid missioone kogu Päikesesüsteemis.
"CUVE on sihtotstarbeline missioon, millel on spetsiaalne teaduse kasulik koormus ja kompaktne buss, et maksimeerida lennuvõimalusi, näiteks sõita-jagada mõne teise missiooniga Veenusesse või mõnele teisele sihtkohale," ütles ta. "CUVE täiendaks Veenuse varasemaid, praegusi ja tulevasi missioone ning tagaks madalama hinnaga suure teadustulu."
Meeskond prognoosib, et lähiaastatel saadetakse sond Veenusele suurema missiooni teisese kasuliku koormuse osana. Kui see jõuab Veenuseni, käivitatakse see ja see võtab planeedi ümber polaarse orbiidi. Nende hinnangul kulub CUVE sihtkohta jõudmiseks poolteist aastat ja sond kogub andmeid umbes kuue kuu pikkuse perioodi kohta.
Kui see missioon õnnestub, võib see sillutada teed teistele odavatele, kergetele satelliitidele, mida kasutatakse suurema uurimistegevuse raames teistesse Päikesekehadesse. Cottini ja tema kolleegid tutvustavad ka CUVE satelliidi ja missiooni ettepanekut 2017. aasta Euroopa planeediteaduste kongressil, mis toimub 17.-22. Septembril Lätis Riias.
