Jak przetrwać dzień na Wenus? Lądownikowi potrzebne są do tego zupełnie nowe baterie, nad którymi pracuje NASA
NASA chce zbudować zupełnie nowy rodzaj baterii, które będą w stanie pracować w ultrawysokich temperaturach. Umożliwią one lądowanie na powierzchni Wenus oraz przetrwanie wenusjańskiego dnia, który – od świtu do zmierzchu – trwa 120 dni ziemskich.
W tym artykule:
127 minut – tyle pracowała na powierzchni Wenus sonda Wenera 13. To rekord, jeśli chodzi o czas funkcjonowania jakiegokolwiek ziemskiego urządzenia na tej planecie. Został ustanowiony w 1982 r. Dotychczas nie udało się go pobić. Dlaczego?
Wenus to planeta najbliższa Ziemi. Jest też najbardziej zbliżona wielkością do naszego globu. Kiedyś mogły na niej panować warunki podobne do ziemskich, później jednak temperatura na Wenus dramatycznie wzrosła. Dzisiaj na jej powierzchni jest średnio 450 st. C. W takiej temperaturze roztapia się ołów.
Na Wenus gorąco może więc zabić. I to nie tylko życie biologiczne, ale i wszelkie mechanizmy, jakie mogliby tam wysłać ludzie. Gdyby zaś gorąco nie wystarczyło, swoje zrobi ciśnienie, aż 90 razy większe niż na Ziemi. To rezultat istnienia otulającej Wenus 250-kilometrowej warstwy chmur składających się z kropel kwasu siarkowego.
Jak przetrwać na Wenus?
Wenus dzieli od Słońca średnio ok. 108 mln km. Wydawałoby się, że czym bliżej Słońca, tym lepiej będą działać ogniwa fotowoltaiczne. Niestety taki sposób zasilania lądownika nie ma szans powodzenia. Z panelami stałoby się to samo, co groziłoby im na Ziemi, gdyby zanurzyć je 1,5 km pod powierzchnię wody – zostałyby zmiażdżone. Z kolei gorąco powoduje, że zasilanie z użyciem radioizotopowego generatora termoelektrycznego – często używanego jako napędu w sondach kosmicznych – na Wenus byłoby problematyczne.
W tej sytuacji zaprojektowanie i zbudowanie urządzenia, które pobiłoby rekord Wenery 13, jest wyzwaniem. NASA ogłosiła właśnie, że wykonała pierwszy krok, by mu sprostać. We współpracy z firmą Advanced Thermal Batteries (ATB) jej inżynierowie opracowali prototyp pierwszej baterii, która byłaby w stanie pracować w warunkach wenusjańskich aż 120 ziemskich dni. Czyli pół tamtejszej doby, trwającej 243 ziemskie dni.
Gdyby dobrze wymierzyć czas lądowania, dawałoby to szansę pobytu na Wenus od tamtejszego świtu do zmierzchu.
Z wojska na Wenus
Prototyp baterii wykorzystuje rozwiązania stosowane w nowoczesnych rakietach. Składa się z siedemnastu ogniw. Naukowcy poprawili architekturę baterii, wykorzystali specjalnie zaprojektowane materiały i uzyskali niski stopień samorozładowania.
Po przeprowadzeniu wstępnych testów okazało się, że bateria radzi sobie w ultrawysokich temperaturach. Mogłaby więc zostać użyta w czasie misji na Wenus, a także w inne rejony Układy Słonecznego. – To wielkie osiągnięcie, które wiele osób uważało dotychczas za niemożliwe – powiedział Kevin Wepasnick z ATB.
Życie na Marsie. Kiedy mogło powstać i czy mamy szanse na odnalezienie organizmów na Czerwonej Planecie?
Organizmy potrzebują stabilnych warunków, źródła energii i ciekłej wody. Kiedy zatem mogło powstać życie na Marsie? Tę kwestię wyjaśniamy poniżej.
Czym ładować się na Wenus?
Praca nad nowym rodzajem baterii to część większego projektu NASA. Zakłada on zbudowanie małego lądownika nazwanego Long-Lived In situ Solar System Explorer (LLISSE). Na konceptualnej grafice pokazanej przez agencję wygląda on jak jak sześcian z przyczepionym u góry płaskim krążkiem z antenką.
LLISSE ma być nieduży jak na urządzenia, które wysyłamy poza ziemską orbitę. Jego waga nie powinna przekraczać 10 kg. Zostanie wyposażony w czujniki mierzące temperaturę, ciśnienie, promieniowanie, skład chemiczny atmosfery, prędkość wiatru. A także w system komunikacyjny, wysyłający wszystkie te dane do znajdującego się powyżej atmosfery orbitera. Cała aparatura badawcza do działania potrzebuje jednak wydajnej baterii. Misja LLISSE opiera się na założeniu, że lądownik będzie w stanie funkcjonować na Wenus minimum 60 dni.
– Spodziewamy się, że gotowy prototyp wenusjańskiej baterii cieplnej zostanie zaprezentowany w ciągu najbliższych 18 miesięcy – napisano w oświadczeniu NASA.
Nasz ekspert
Magdalena Salik
Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com