¿Por qué nadie ha enviado otro módulo de aterrizaje para fotografiar la superficie de Venus?

Answer 1

Todo lo que Robert Frost dijo sobre la dificultad de la misión y el hecho de que no tenemos el dinero para realizar todas las misiones que deseamos es correcto.

Sin embargo, un vehículo de aterrizaje Venus está en la lista de tareas pendientes de la NASA, y lo ha estado durante algún tiempo. A pesar de todos los desafíos, se puede hacer. Superar enormes desafíos es de lo que trata la NASA.

El programa New Frontiers está trabajando a través de una lista de misiones específicas, y realiza una selección y un nuevo inicio de misión cada pocos años. Todos los anuncios de oportunidad han incluido un Venus In Situ Explorer, y se han enviado propuestas para los lanzadores de Venus en todo momento. La primera misión de New Frontiers fue New Horizons to Pluto (sobrevoló el año pasado), que ya estaba en curso cuando se inició el programa New Frontiers, por lo que se adoptó en el programa. La llamada a New Frontiers 2 resultó en la selección de Juno (que llegó a Jupiter este año), y New Frontiers 3 seleccionó OSIRIS-REx, un retorno de muestra de asteroides (que se lanzará este año). A pesar del escepticismo del Sr. Frost sobre la posibilidad de selección de una misión de este tipo, una propuesta del módulo de aterrizaje de Venus llamada SAGE, Explorador Geoquímico de la Superficie y la Atmósfera, fue una de las tres misiones para convertirla en el “Paso 2” de la competencia Nuevas Fronteras 3, junto con una Muestra de una misión de retorno llamada MoonRise, y OSIRIS-REx. Aquí hay un esquema de la misión SAGE propuesta:

La llamada New Frontiers 4 saldrá pronto, y tiene estas misiones en la lista:

• Retorno de muestra de superficie de cometa,
• Retorno de muestras de la cuenca lunar del polo sur-Aitken,
• Mundos oceánicos (Titán y / o Encelado),
• Sonda de Saturno,
• Trojan Tour y Rendezvous, y
• Venus en Situ Explorer.

Todas estas son misiones de una clase de miles de millones de dólares, por lo que la NASA solo puede hacer dos o quizás tres por década. Sin embargo, eventualmente todos terminarán, asumiendo que el programa continúa. El programa cuenta con un fuerte apoyo de la comunidad científica.

Aquí está la descripción de los objetivos de la misión de Venus del segundo anuncio de la comunidad para New Frontiers 4 (esto acaba de aparecer hace unos días, aunque es casi igual que en las llamadas anteriores):

El tema de la misión de Venus In Situ Explorer se centra en examinar la física y la química de la atmósfera y la corteza de Venus mediante la caracterización de variables que no pueden medirse desde la órbita, incluida la composición detallada de la atmósfera inferior y la composición elemental y mineralógica de los materiales de superficie. Los objetivos científicos (enumerados sin prioridad) de este tema de la misión son:

• Comprenda la física y la química de la atmósfera de Venus a través de la medición de su composición, especialmente la abundancia de azufre, gases traza, isótopos estables a la luz e isótopos de gas noble;
• Restrinja el acoplamiento de procesos termoquímicos, fotoquímicos y dinámicos en la atmósfera de Venus y entre la superficie y la atmósfera para comprender el equilibrio radiativo, el clima, la dinámica y los ciclos químicos;
• Comprender la física y la química de la corteza de Venus;
• Comprenda las propiedades de la atmósfera de Venus hasta la superficie y mejore la comprensión de los vientos zonales en el nivel de las nubes de Venus;
• Entender el ambiente de intemperie de la corteza de Venus en el contexto de la dinámica de la atmósfera de Venus y la composición y textura de sus materiales de superficie; y
• Busque evidencias de ciclos hidrológicos pasados, océanos, vida y limitaciones en la evolución de la atmósfera de Venus.

Aquí hay un enlace a un paquete con más información sobre la propuesta SAGE de New Frontiers 3:

https://solarsystem.nasa.gov/doc…

Answer 2

Porque aterrizar una nave operacional en Venus es muy, muy difícil de hacer.

Cuando se consideran las propuestas de misiones, se apilan unas contra otras por valor, costo y riesgo de la ciencia. Las misiones que intentan entrar en la atmósfera de Venus y aterrizar en su superficie prometen ser caras, difíciles y breves.

Entre 1961 y 1984, los soviéticos intentaron 29 misiones a Venus. 13 de esas misiones fueron abyectas fallas. 8 misiones completaron un aterrizaje exitoso. La mayoría de los que fallaron en aproximadamente una hora después del aterrizaje. La más duradera fue Venera 13, en 1981, con una duración de dos horas y siete minutos.

Los soviéticos no continuaron vertiendo dinero en misión tras misión por pura curiosidad. Perseveraron porque era una avenida de exploración espacial en la que sabían que podían vencer a los estadounidenses. América pudo haber ganado la Luna, pero Rusia iba a ganar a Venus. Intentaron una estrategia similar con Marte, pero América ganó allí.

Es un clima exploratorio diferente, ahora. Todas las agencias espaciales tienen que arrastrarse ante los políticos para obtener fondos. Si bien el valor de la ciencia y la ingeniería es de interés primordial para las agencias espaciales, saben que los políticos quieren ver más por su dinero. Los fracasos de la misión asustan a los políticos, por lo que las agencias se vuelven más adversas al riesgo. “He estado allí, hecho eso” aburre a los políticos, por lo que las misiones tienen que ofrecer algo claramente nuevo. Cuanto más costosa sea la misión, menor será el riesgo y mayor será el interés de los medios de comunicación y más sustanciales serán los avances en ciencia y / o ingeniería.

Enviar una nave espacial a la atmósfera venusiana es enviar una nave espacial al infierno. Antes de llegar al suelo, la nave espacial debe atravesar nubes de ácido sulfúrico y dióxido de carbono supercrítico, tormentas eléctricas feroces y vientos más devastadores que cualquier huracán en la Tierra. Una vez en la superficie, estará sujeto a temperaturas más altas que un horno industrial y presiones atmosféricas 90 veces más densas que las de la Tierra.

Ácido, electricidad, corte, calor y presión. Diseñar una nave espacial e instrumentos que puedan soportar esa tortura durante más de una hora o dos es un gran desafío. Hay muchos ingenieros preparados para el desafío, pero sería un desarrollo largo y costoso.

Y luego, una vez que la nave espacial está allí, es una visión turbia. La poca luz del sol atraviesa esas nubes. Es el cielo amarillo-marrón sobre rocas amarillo-marrón.

Imagina que eres responsable de escoger futuras misiones. ¿Se sentiría cómodo si pone todos sus huevos en una canasta, una canasta que si se cae puede significar menos huevos en el futuro? ¿Se sentiría cómodo rechazando misiones que ofrecen ir a algún lugar nuevo, como Europa o Plutón, y en su lugar, elegir una misión arriesgada que, incluso si tiene éxito, podría proporcionar datos similares a los obtenidos hace 30 años? ¿Se sentiría más cómodo seleccionando un módulo de aterrizaje Venus que le proporcionará dos horas de imágenes de un lugar en Venus o un vehículo móvil de Marte que enviará datos y entusiasmará a los contribuyentes durante varios años?

Venus también tiene la complicación de que una de las mejores razones para ir allí es políticamente divisiva. Venus puede ser un ejemplo de donde el cambio climático podría llevar a la Tierra.

Por más que a los científicos les encantaría estudiar Venus, es difícil de vender.

Answer 3

“¿Por qué nadie ha enviado otro módulo para fotografiar la superficie de Venus?”

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Es una cosa muy difícil de hacer. Las condiciones en la superficie de Venus son increíblemente duras, con una presión atmosférica de alrededor de 90 atmósferas y temperaturas tan altas como 465 grados centígrados. Más de un escritor ha descrito la superficie de Venus como infernal. Tratar de mantener una nave operativa bajo esas condiciones es un reto, por decir lo menos.

Los soviéticos lograron hacerlo construyendo sus landeres Venera como tanques, con cascos resistentes y resistentes a la presión. No esperaban que los módulos de aterrizaje sobrevivieran más de media hora, pero Venera 13 logró durar un poco más de dos horas. Ese fue un logro increíble, aunque no fue ampliamente reconocido como tal aquí en el Oeste.

Esta hazaña fue lograda por un gobierno dispuesto a dedicar enormes recursos al proyecto. Para los soviéticos, era una cuestión de prestigio nacional. De ser los líderes de la Carrera espacial, habían sido reducidos a evaluadores de segundo orden, al menos desde su punto de vista. Habían perdido la carrera para poner a los humanos en la luna, y su programa de Marte fracasó gravemente, tanto por la mala suerte como por cualquier otra cosa.

No había manera de que el gobierno estadounidense pudiera apoyar algo tan deslumbrante como el programa Venera. Supongo que los soviéticos tampoco podrían permitírselo, pero cuando tienes una economía de mando impulsada por un grupo duro de totalitarios, esas cosas no importan. Las tecnologías soviéticas también eran muy capaces en áreas como la metalurgia, otra cosa que no era ampliamente reconocida aquí en Occidente. Estos factores les dieron un nicho en el que los Estados Unidos simplemente no competirían.

A pesar de los avances en tecnología, no estamos mejor equipados para enfrentar las condiciones en la superficie de Venus que hace 35 años. Supongo que el único gobierno que posiblemente podría dedicar los recursos a un nuevo programa de aterrizaje de Venus sería el de China; Es la única economía de comando con suficientes recursos y destrezas tecnológicas disponibles. No puedo verlos haciéndolo. Ya tienen suficientes demandas sobre sus recursos, y están obteniendo mucho prestigio nacional de su programa espacial existente.

TL; resumen de DR: poner más módulos de aterrizaje en Venus es tan difícil y tan horriblemente caro que es probable que nadie vuelva a intentarlo. Lo que es sorprendente es que cualquiera lo intentó, y mucho menos lo logró.

Answer 4

Hola, Max. Recibí un correo electrónico solicitando una respuesta, así que lo intentaré.

El Sr. Frost ha intervenido a continuación, y ha contribuido con una respuesta muy buena y completa a esto, como invariablemente lo hace. Cubrió esencialmente todo lo que habría dicho.

Solo subrayaría un par de cosas: el ambiente de Venus hace que esto sea un problema MUY difícil. Las presiones ambientales en la superficie del planeta ascienden a 1300 psi, debido a la masa de la atmósfera. ¡Intenta imaginar construir una nave espacial para hacer frente a esto durante cualquier período de tiempo! La temperatura de la superficie es algo así como 900 grados F. Esto, creo, fundirá el plomo. Además, me gustaría señalar que el control térmico de una nave espacial en estas condiciones es prácticamente una causa perdida. La transferencia de calor al interior de la nave espacial, en presencia de una temperatura exterior constante, varía casi linealmente con la presión exterior, que es de 1300 psia. Particularmente con los tamaños y pesos razonables de las naves espaciales, el control térmico “no va a suceder”. Las tasas de transferencia de calor, impulsadas por la presión ambiental externa, estarán “fuera de serie” en comparación con todo lo que estamos acostumbrados a ver con una nave espacial. La nave espacial estará en un fenómeno al que se hace referencia como ‘escape térmico’, esencialmente desde el comienzo de las cosas, y es solo una cuestión de cuánto tiempo los sistemas centrales pueden tolerar estar en una freidora.

En el momento en que la URSS ejecutó las misiones de Venera, su economía (si elegimos dignificarla llamándola así) todavía estaba respaldada por una buena dosis de orgullo nacional. Eso hizo que estas misiones fueran políticamente prácticas, en gran parte.

Solo estoy especulando, por supuesto, pero creo que esos días ya pasaron.

Answer 5

Venus es un planeta extremadamente difícil para aterrizar una sonda operativa.
En primer lugar, debido a su inmensamente difícil atmósfera … que consiste en presión hercúlea, temperaturas de asado y nubes de ácido sulfúrico.
En segundo lugar, Venus tiene constantemente explosiones de lava periódicas que hacen que su superficie sea bastante caliente y suave. Aunque es ventajoso de otra manera que no tiene un terreno difícil.
En tercer lugar, es muy rentable. Hoy en día, sabemos cómo se verá Venus y siempre existe el riesgo de enviar una sonda allí … así que es mejor si usamos el dinero para otros usos fructíferos.
Los rusos habían enviado las sondas de Venera (1-12) a Venus y la mayoría de ellas fallaron instantáneamente y otras después de algunos momentos.

Answer 6

Justo al margen: la NASA ha progresado un poco en esta área:

Finalmente tenemos una computadora que puede sobrevivir a la superficie de Venus.

“En los últimos años, la electrónica basada en el carburo de silicio semiconductor (SiC) ha comenzado a madurar. SiC ha atraído mucho interés de las industrias militar y pesada porque puede soportar voltajes y temperaturas muy altas, y esas propiedades lo convierten en un candidato muy adecuado para la computación en Venus.

…

Ahora, los investigadores que salen del Centro de Investigación Glenn de la NASA parecen haber resuelto el otro gran problema con los circuitos integrados de alta temperatura: han creado interconexiones, los diminutos cables que conectan transistores y otros componentes integrados, que también pueden sobrevivir a las condiciones extremas en Venus.”

Answer 7

Esta pregunta es como muchas de las preguntas que veo publicadas aquí en Quora con respecto a la exploración espacial. Algunos, si no la mayoría, se reducen al hecho de que la tecnología simplemente no existe … todavía.

Pero si estuvo presente durante las misiones de Apollo como lo fui yo, eso no impidió que Estados Unidos desarrollara la tecnología en el lapso de 7 años para hacerlo.

Entonces, ¿qué nos detiene ahora?

Dinero

Durante la década de 1960, fue una prioridad nacional apoyar la ciencia, apoyar la educación y liderar el mundo en tecnología. Ahora se trata más de tener $ 600 computadoras en su bolsillo que se utilizan para tomar fotos de su comida para que todos sus conocidos puedan ver qué tan bien come. ¡Se trata de poder comprar un automóvil que cuesta tres veces más que lo que pagaron tus padres por su primera casa! Y se trata de grupos de intereses especiales que gritan y gritan sobre el desperdicio del gobierno, mientras que apoyan a los políticos que canalizan dinero o exenciones fiscales a causas que solo les importan.

Sería maravilloso aterrizar más sondas en Venus. Lo hemos hecho antes. Usted pensaría que sería un gran desafío para el ingenio humano ver quién puede diseñar un módulo de aterrizaje que puede durar todo un día, una semana o incluso un mes antes de sucumbir al ambiente infernal de Venus.

Pero no. Preferiríamos vivir en un mundo donde es común que las personas gasten un salario promedio anual para ir al Super Bowl, donde los atletas individuales ganan más que los salarios de todos los astronautas actuales combinados. En los Estados Unidos, los empleados gubernamentales mejor pagados en 42 de 50 estados no son científicos, ni siquiera políticos que ocupan cargos públicos. El empleado gubernamental mejor pagado en 42 estados son entrenadores de fútbol universitario o entrenadores de baloncesto universitario.

En un mundo como ese no es de extrañar que no haya dinero para la exploración.