Vênus é conhecida como Irmã Planeta Terra. Tem aproximadamente o mesmo tamanho e massa da Terra, é o nosso vizinho planetário mais próximo e Vênus e a Terra cresceram juntas.
Quando você cresce com alguma coisa, e ela sempre está lá, você meio que dá como certo. Como espécie, ocasionalmente olhamos para Vênus e dizemos “Huh. Olhe para Vênus. Marte, exoplanetas exóticos em sistemas solares distantes e os estranhos gigantes de gás e suas luas em nosso próprio sistema solar atraem muito mais nossa atenção.
Se uma civilização distante vasculhasse nosso Sistema Solar em busca de planetas potencialmente habitáveis, usando os mesmos critérios que nós, então Vênus seria uma notícia de primeira página para eles. Está na beira da zona habitável e tem uma atmosfera. Mas nós sabemos melhor. Vênus é um mundo infernal, quente o suficiente para derreter chumbo, com pressão atmosférica esmagadora e chuva ácida caindo do céu. Mesmo assim, Vênus ainda guarda segredos que precisamos revelar.
O principal desses segredos é: “Por que Vênus se desenvolveu de maneira tão diferente?
As condições em Vênus apresentam desafios únicos. A história da exploração de Vênus está repleta de Venera Landers soviéticos derretidos. Sondas orbitais como Pioneer 12 e Magellan tiveram mais sucesso recentemente, mas a densa atmosfera de Vênus ainda limita sua eficácia. Os avanços nos materiais, e especialmente nos circuitos eletrônicos que podem suportar o calor de Vênus, aumentaram nossas esperanças de explorar a superfície de Vênus com mais detalhes.
No Workshop Planetary Science Vision 2050 2017, realizado pelo Lunar and Planetary Institute (LPI), uma equipe do Southwest Research Institute (SWRI) examinou o futuro da exploração de Vênus. A equipe foi liderada por James Cutts, do JPL.
O grupo reconheceu várias questões gerais que temos sobre Vênus:
- Como podemos entender a formação atmosférica, a evolução e a história climática?
- Como podemos determinar a evolução da superfície e do interior?
- Como podemos entender a natureza das interações interior-superfície-atmosfera ao longo do tempo, incluindo a presença de água líquida?
Como o Workshop Visão 2050 é sobre os próximos 50 anos, Cutts e sua equipe analisaram os desafios impostos pelas condições únicas de Vênus e como eles poderiam responder perguntas no curto, médio e longo prazo.
Os objetivos de curto prazo para a exploração de Vênus incluem sensoriamento remoto aprimorado a partir de sondas orbitais. Isso nos dirá mais sobre a gravidade e a topografia de Vênus. Imagens de radar e imagens de infravermelho aprimoradas preencherão mais espaços em branco. A equipe também promoveu a idéia de uma plataforma aérea sustentada, uma sonda profunda e uma sonda de curta duração. Várias sondas / gotasondes também fazem parte do plano.
Dropsondes são pequenos dispositivos que são liberados na atmosfera para medir ventos, temperatura e umidade. Eles são usados na Terra para entender o clima e fenômenos extremos como furacões, e podem cumprir o mesmo propósito em Vênus.
No curto prazo, missões cujo destino final não é Vênus também podem responder perguntas. Passageiros de embarcações como as missões Bepi-Colombo, Solar Probe Plus e Solar Orbiter podem nos fornecer boas informações sobre seu caminho para Mercúrio e o Sol, respectivamente. Essas missões serão lançadas em 2018.
O Venus Express do ESO e o Akatsuki do Japão (Venus Climate Orbiter) estudaram o clima de Venus em detalhes, especialmente sua química e as interações entre a atmosfera e a superfície. O Venus Express terminou em 2015, enquanto a Akatsuki ainda está lá.
Os objetivos a médio prazo são mais ambiciosos. Eles incluem um dispositivo de aterrissagem de longo prazo para estudar as propriedades geofísicas de Vênus, um dispositivo de aterrissagem de tessera de curta duração e dois balões.
O tesserae lander aterrissaria em um tipo de terreno encontrado em Vênus conhecido como tesserae. Pensamos que, ao mesmo tempo, Vênus tinha água líquida nela. A evidência fundamental para isso pode estar nas regiões de Tesserae, mas o terreno é extremamente acidentado. Uma sonda de curta duração que pudesse pousar e operar nas regiões de Tesserae nos ajudaria a responder à pergunta sobre água líquida de Vênus.
Graças ao desenvolvimento contínuo de eletrônicos resistentes ao calor, um lander de longo prazo (meses ou mais) está se tornando mais viável a médio prazo. Idealmente, qualquer embarcador móvel de longo prazo seria capaz de viajar dezenas a centenas de quilômetros, a fim de adquirir uma amostra regional da superfície de Vênus. Essa é a única maneira de realizar medições geoquímica e mineralógica em vários locais.
Em Marte, os pousadores são movidos a energia solar. A atmosfera espessa de Vênus torna isso impossível. Mas a mesma atmosfera densa que proíbe a energia solar pode oferecer outra solução: um rover movido a vela. O poder da vela antiquado pode ser a chave para se movimentar na superfície de Vênus. Como a atmosfera é tão densa, apenas uma pequena vela seria necessária.
Os objetivos de longo prazo de Cutts e sua equipe são onde as coisas ficam realmente interessantes. Um veículo espacial de superfície de longa duração ainda está na lista, ou possivelmente uma embarcação próxima à superfície como um balão. Também existe uma rede sísmica de longa duração.
Uma rede sísmica realmente começaria a revelar os segredos por trás da vida geofísica de Vênus. Enquanto um sonda nos daria estimativas de atividade sísmica, elas seriam grosseiras em comparação com o que uma rede de sensores sísmicos revelaria sobre o funcionamento interno de Vênus. Uma compreensão mais completa dos mecanismos e locais dos terremotos realmente deixaria os teóricos entusiasmados. Mas é a última coisa na lista que seria o objetivo final. Uma missão de retorno de amostras.
Estamos nos aperfeiçoando em medições in situ em outros mundos. Mas para Vênus, e para todos os outros mundos que visitamos ou queremos visitar, uma amostra de retorno é o Santo Graal. As missões da Apollo trouxeram centenas de quilos de amostras lunares. Outras missões de retorno de amostras foram enviadas para Phobos, que falhou, e para asteróides, com graus variados de sucesso.
Submeter uma amostra ao tipo de análise profunda que só pode ser feita em laboratórios aqui na Terra é o fim do jogo. Podemos continuar analisando amostras à medida que desenvolvemos novas tecnologias para examiná-las. A ciência é iterativa, afinal.
A Pesquisa Decadal de Ciência Planetária de 2003 identificou a importância de uma missão de retorno de amostra à atmosfera de Vênus. Um balão flutuaria nas nuvens e um foguete ascendente lançaria uma amostra coletada de volta à Terra. De acordo com Cutts e sua equipe, esse tipo de missão de retorno de amostra poderia funcionar como um trampolim para uma missão de amostra de superfície.
Uma amostra de superfície provavelmente seria o auge da conquista quando se trata de entender Vênus. Mas, como a maioria das metas propostas para Vênus, teremos que esperar um pouco.
Cutts e a equipe reconhecem que a tecnologia para permitir a exploração de Vênus está em fluxo. Não há mais missões planejadas para Vênus antes de 2020. Houve propostas para coisas como embarcações a vela, mas ainda não estamos lá. Estamos desenvolvendo eletrônicos resistentes ao calor, mas até agora eles são muito simples. Há muito trabalho a fazer.
Por outro lado, algumas coisas podem acontecer mais cedo. Pode acontecer que possamos aprender sobre a atividade sísmica venusiana a partir de sensores orbitais ou transportados por balão. A equipe afirma que "devido ao forte acoplamento mecânico entre a atmosfera e o solo, as ondas sísmicas são lançadas na atmosfera, onde podem ser detectadas por infra-som em um balão ou por assinaturas infravermelhas ou ultravioletas da órbita". Isso é graças à atmosfera densa de Vênus. Isso significa que o objetivo de longo prazo da detecção sísmica do interior de Vênus poderia ser mudado para o curto ou médio prazo.
À medida que o trabalho em nanossatélites e cubosats continua, eles podem desempenhar um papel maior em Vênus e mudar os prazos. A NASA quer incluir esses pequenos satélites em todos os lançamentos onde houver alguns quilos de capacidade excedente. Um grupo desses nanossatélites poderia formar uma rede de sensores sísmicos com muito mais facilidade e muito mais cedo do que uma rede estabelecida de sensores de superfície. Uma rede de nanossatélites também poderia servir como um relé de comunicação para outras missões.
Vênus não gera muita agitação hoje em dia. A descoberta de mundos semelhantes à Terra em sistemas solares distantes gera manchetes após manchetes. E a sempre popular busca pela vida está centrada em Marte e nas luas geladas / sub-superficiais dos gigantes de gás do nosso Sistema Solar. Mas Vênus ainda é um alvo tentador, e entender a evolução de Vênus nos ajudará a entender o que estamos vendo em sistemas solares distantes.
