BREEZE Venus-Entdeckungssystem

Ein Team an der University of Buffalo hat eine Raumsonde entwickelt, die auf der Körperstruktur eines Stachelrochen basiert. Die NASA hat Breeze (Bio-inspired Ray for Extreme Environments and Zonal Explorations), den Bio-inspirierten Rochen für extreme Umgebungen und Zonenerkundungen für ihr Programm Innovative Advanced Concepts (NIAC) akzeptiert. Warum glaubt die NASA, dass diese Sonde für die Erforschung des Planeten Venus geeignet ist? Diese Entscheidung wurde von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter das Wetter und die Rotation der Venus.

BREEZE-Raumsonde

Das Forschungsteam der University of Buffalo hat sich zugegebenermaßen für das Design der Natur interessiert. Die Flossen an der Seite des Körpers eines Stachelrochen wirken wie Flügel, die ihm zu helfen, elegant durch das Wasser zu „fliegen“. Sie fanden heraus, dass die Flügel während des Transports leicht aufbewahrt werden können. Außerdem könnten die Flügel den starken Winden der Venus standhalten. Die Winde auf der Venus sind stark und kreisen in nur wenigen Tagen um den Planeten.

Die Venus dreht sich langsamer als alle anderen Planeten in unserem Sonnensystem. Der Planet braucht ungefähr 225 Tage, um die Sonne zu umkreisen, und 243 Tage, um sich um seine eigene Achse zu drehen. Folglich ist ein Tag auf der Venus länger als ein Jahr. Aus diesem Grund hat der Planet eine „dunkle Seite“, die für längere Zeit von der Sonne abgewandt ist.

Sobald BREEZE auf unserem Nachbarplaneten ankommt, soll die Raumsonde alle vier bis fünf Tage um die Venus kreisen. Sie wird von Sonnenkollektoren angetrieben, die aufgeladen werden, wenn sich die Raumsonde auf der von der Sonne beleuchteten Seite des Planeten befindet. Entwickler glauben, dass dies alle zwei bis drei Tage passieren kann. Darüber hinaus werden an Bord spezielle Instrumente zur Datenerfassung eingesetzt. Beispielsweise werden Proben der Venus-Atmosphäre entnommen und Wettermuster sowie vulkanische Aktivitäten verfolgt.

Ankunft auf der Venus

Das Konzept für die Raumsonde befindet sich noch in der Entwurfsphase. Entwickler wollen ein solarbetriebenes Raumschiff mit schlagenden Flügeln. Das Spannen von Kabeln würde das Fahrzeug so steuern, dass es in der Atmosphäre auf- und absteigen kann. Diese Flügel ahmen die Bewegung eines Stachelrochen nach, der durch das Wasser gleitet. Das Erreichen dieses Ziels würde es BREEZE ermöglichen, in der oberen Atmosphäre der Venus zu fliegen und gleichzeitig die Kontrolle zu behalten. „Das Design könnte starke Winde in der oberen Atmosphäre des Planeten effizient nutzen und Wissenschaftlern eine beispiellose Kontrolle über die Raumsonde ermöglichen“, sagte ein Teamleiter. Darüber hinaus haben sie eine Auftriebskontrolle hinzugefügt, mit der der Breeze effizienter Höhen erreichen kann als andere Gleiter. Es können mehrere BREEZE-Konzepte geflogen werden, um die vollständige Oberflächenabbildung bereitzustellen.

Im Gegensatz zu anderen vorgeschlagenen Venusfliegern verfügt das BREEZE-Konzept über ein spannungsbasiertes System. Dieses System ermöglicht das Entfernen der meisten starren Stützstrukturen, die nicht für die Nutzlast benötigt werden. Das interne Spannsystem ist vom Wing-Warping-Design des ursprünglichen Wright-Fliegers inspiriert. Das Verwerfen von Flügeln umfasst das Biegen von Strukturrahmen. Sie möchten auch, dass BREEZE sehr kompakt ist, damit die Unterbringung in kleinen Einstiegsfahrzeugen möglich ist.

Zukünftige Verwendung im Weltraum

Neben der Venus kann BREEZE auch auf andere Himmelskörper mit einer Atmosphäre mit hoher Dichte angewendet werden. Zum Beispiel könnte BREEZE auf dem Saturnmond Titan oder sogar auf der Erde eine Verwendung finden. Entwickler sehen das Testen hier auf der Erde als Vorteil. Sie können kontrollieren, was passiert ist und Probleme beheben, sobald diese entstehen. Mit guten Forschungsergebnissen könnte die BREEZE-Raumsonde in den nächsten zehn Jahren die Venus erreichen.