Выездная командная тренировка Lava World: научная группа НАСА VERITAS изучает вулканическую Исландию

Венера с ее сокрушительным атмосферным давлением, облаками серной кислоты и палящей температурой на поверхности является особенно трудным местом для изучения. Но ученые знают, что наблюдение за ее поверхностью может дать ключевое понимание обитаемости и эволюции скалистых планет, подобных нашей. Итак, чтобы получить глобальный взгляд на Венеру, оставаясь при этом над ее адской атмосферой, в течение десятилетия планируется запустить миссию НАСА VERITAS (Излучение Венеры, Радионаука, InSAR, Топография и Спектроскопия) для исследования поверхности планеты с орбиты и обнаружения доказательств. . О его внутренней природе.

Чтобы заложить основу миссии, международные члены Правда, честность В августе научная группа отправилась в Исландию с двухнедельной экспедицией, чтобы использовать вулканический остров в качестве суррогата или аналога Венеры. Локации на нашей планете часто используются как аналогии других планет, особенно для помощи в настройке технологий и технологий, предназначенных для малопривлекательных сред.

«Исландия — вулканическая страна, расположенная на вершине горячего шлейфа. Венера — это вулканическая планета, на которой имеется множество геологических свидетельств активных шлейфов», — сказала Сьюзан Смрекар, старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии и главный исследователь. Veritas: «Это делает Исландию отличным местом для изучения Венеры на Земле, помогая научной группе подготовиться к Венере».

Миссия Veritas будет опираться на усовершенствованный радар с синтезированной апертурой для создания глобальных трехмерных карт и спектроскопию в ближнем инфракрасном диапазоне, чтобы различать основные типы горных пород на поверхности Венеры. Но чтобы лучше понять, что радар космического корабля увидит на планете, научной группе Veritas необходимо будет сравнить радиолокационные наблюдения местности Исландии с воздуха с измерениями, сделанными на земле.

Из воздуха на землю

В первой половине кампании научная группа Veritas изучала вулканические отложения в Аскье и Лавовое поле Холораун В Исландском нагорье — активная зона, характеризующаяся небольшими валунами и молодыми потоками лавы. Во второй половине они отправились в зону вулканической активности. Регион Фаградальсфьялль На полуострове Рейкьянес на юго-западе Исландии. Бесплодный и скалистый ландшафт напоминает поверхность Венеры, которая, как полагают, была обновлена ​​действующими вулканами.

Девятнадцать ученых из США, Германии, Италии и Исландии разбили лагерь и долгие часы работали, изучая шероховатость поверхности и другие свойства горных пород в этих районах, а также собирая лабораторные образцы. Тем временем полеты под руководством Немецкого аэрокосмического центра (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, или DLR) собирали радиолокационные данные сверху.

Члены научной группы VERITAS спускаются со скалы на новую скалу, образовавшуюся в результате недавнего потока лавы во время полевой экспедиции в Исландии в начале августа. Команда использовала вулканический ландшафт как аналог Венеры для проверки радиолокационных методов и технологий. Источник изображения: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

«Научная группа под руководством Лаборатории реактивного движения работала на земле, в то время как наши партнеры из Немецкого аэрокосмического центра летали над головой, чтобы собрать радиолокационные изображения объектов, которые мы изучали», — сказал Даниэль Нуньес, заместитель научного сотрудника проекта Veritas в Лаборатории реактивного движения и глава Исландии. планирование кампании. «Радарная яркость поверхности связана со свойствами этой поверхности, включая текстуру, шероховатость и содержание воды. Мы собрали полевые данные, чтобы проверить данные радара, которые мы будем использовать для информирования науки о том, что VERITAS будет делать на Венере».

При полете самолета Дорнье 228-212 Немецкого аэрокосмического центра (DLR) на высоте около 20 000 футов (6 000 м) над землей используется радар с синтезированной апертурой S-диапазона (радиоволны с длиной волны около 12 сантиметров или 4,7 дюйма) и диапазон X (около 3 сантиметров (или 1,2 дюйма)) данных. Более короткая длина волны данных X-диапазона — радиочастота, которую будет использовать VERITAS — позволяет использовать более компактную антенну, чем S-диапазон, который миссия НАСА «Магеллан» использовала для картирования почти всей поверхности Венеры в начале 1990-х годов.

Наблюдая за поверхностью в обоих диапазонах в Исландии, научная группа улучшит компьютерные алгоритмы, которые помогут Veritas определить изменения поверхности Венеры, произошедшие после миссии Магеллан. Обнаружение изменений за последние 40 лет позволит им определить основные области геологической активности (например, действующие вулканы) на Венере.

Члены международной научной группы VERITAS готовятся к съемке горных пород в Исландии с помощью LIDAR (обнаружение света и определение дальности). Измерения каменистой местности с помощью LiDAR могут предоставить информацию о материале. Источник изображения: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

Основной целью кампании было также создать библиотеку моделей как можно большего количества вулканических поверхностных тканей в Исландии, чтобы лучше понять диапазон моделей извержений на Венере. Полевая группа из Немецкого аэрокосмического центра (DLR) также собрала информацию о составе с помощью камеры, имитирующей прибор Venus Emission Mapper (VEM), который DLR создает для VERITAS. Эти данные пойдут на поддержку спектральной библиотеки, создаваемой в Лаборатории планетарной спектроскопии в Берлине.

«Различные характеристики поверхности и особенности, наблюдаемые на Венере, связаны с вулканическими процессами, которые связаны с недрами Венеры», — сказал Смрекар. «Эти данные будут полезны для VERITAS, поскольку помогут нам лучше понять Венеру. Они также помогут миссии ЕКА EnVision, которая будет изучать поверхность Венеры с помощью радара S-диапазона, а также сообществу в целом, которое хочет понять радиолокационные наблюдения вулканических планетарных планет. поверхности».

Но Нуньес заявила, что ценность двухнедельной кампании в Исландии выходит за рамки науки: она предоставляет возможность для создания команды, которая будет иметь отклик на долгие годы. «Это была отличная динамика», — добавил он. «Мы старались изо всех сил и помогали друг другу: от аренды оборудования до поездок на места обучения и закупки расходных материалов — все сделали все возможное, чтобы это произошло.

Используя лидарный сканер, установленный на штативе, научная группа создала это изображение, на котором подчеркнута текстура новых пород, образовавшихся в результате недавнего потока лавы возле вулкана Литли-Хрутур в Исландии. Это будет использоваться для сравнения с радиолокационными изображениями того же района. Источник: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех.

Подробнее о миссии

Миссия VERITAS и миссия НАСА по исследованию благородных газов, химии и визуализации атмосферы глубокой Венеры в 2021 году (DAVINCI) в рамках программы исследований НАСА были выбраны в качестве следующих двух миссий агентства на Венеру. Партнерами VERITAS являются Lockheed Martin Space, Итальянское космическое агентство, DLR и Национальный центр космических исследований во Франции. Программой Discovery управляет Управление программы планетарных миссий Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, для Отдела планетарных наук Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне.

Астробиология