Der unwirtlichste Planet im Sonnensystem wird in der Lage sein, das zuverlässigste Raumschiff zu erkunden. AREE-Sonde - Hightech ohne Mikroschaltungen und Drähte. Keine Elektronik, nur alte Schule und treue Mechaniker.
Der falsche Planet hieß Venus: Der Charakter unseres nächsten Nachbarn inspiriert nicht die Liebe, sondern die Ehrfurcht. Und ihr Hauptproblem war die Atmosphäre. Unglaublich dicht, es besteht aus Kohlendioxid und erzeugt einen tödlichen Treibhauseffekt, tödliche Temperaturen und Drücke. Hurrikane, deren Geschwindigkeit 700 km / h überschreiten kann, tragen dichte Schwefelgaswolken, die von einer Rekordzahl von Vulkanen für die Planeten des Sonnensystems angetrieben werden. All dies macht es schwierig, die Venus auch aus der Umlaufbahn zu studieren, ganz zu schweigen von den Abstiegsfahrzeugen. Aber je mehr Opfer von der Erde zu ihr gebracht werden.
Zum ersten Mal wurde dieser schwierige Planet von der sowjetischen Station "Venera-3" besucht, die 1966 auf ihrer Oberfläche abstürzte. Das nächste Raumschiff starb in der Atmosphäre, und nur das siebte, obwohl es während der Landung beschädigt wurde, arbeitete noch etwa 20 Minuten und übertrug neue erschreckende Daten über das lokale Klima. Der Hauptheld der Erforschung des Nachbarplaneten war jedoch "Venus-9", die 1975 zwei Stunden dauerte. Die Sonde musste angemessen geschützt werden: Beispielsweise war die Bordkamera hinter einer 12-Zentimeter-Wärmedämmung aus Verbundwerkstoff in einem versiegelten Fach mit Salzschmelze zur Wärmeaufnahme und einer Titanhülle versteckt, die einem enormen Druck standhalten konnte.
Sowjetische Sonde * Venera-9 * und von ihr aufgenommene Panoramen.
Die Aufnahme wurde durch dickes Quarzglas, durch ein Periskop, das mit der gleichen Salzschmelze gefüllt war, durchgeführt, aber am Ende der Arbeit erwärmte sich die Kamera immer noch über 60 ° C und starb. Die Panoramen, die sie erhielt, zeigten den Erdbewohnern zum ersten Mal die reale Oberfläche der Venus, und die Wissenschaftler waren schließlich überzeugt, dass uns hier nichts Gutes erwartet. Wenn wir diese gewalttätige Welt besser erkunden wollen, braucht der Lander andere Lösungen - neue hitzebeständige Elektronik oder bewährte Mechanik wie das AREE-Projekt, das mit den Hochtechnologien der Vergangenheit gebaut wurde.
Klimatischer Albtraum
Die Venus wird der "böse Zwilling" der Erde genannt: Früher war sie viel ruhiger, mit einem gemäßigten Klima und sogar Gewässern. Irgendwann schien sich der Treibhauseffekt jedoch zu lösen und brachte den Planeten in Millionen von Jahren in seinen gegenwärtigen schrecklichen Zustand. Wissenschaftler haben lange versucht, ein detailliertes Szenario für diese Klimakatastrophe zu finden.
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Super Rotation der Atmosphäre
Praktisch die gesamte venusianische Atmosphäre ist ein riesiger Hurrikan, dessen Geschwindigkeit die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten selbst übersteigt. Es wird angenommen, dass seine Bewegung von der Sonne angetrieben wird: Die Venus ist ihr etwa ein Drittel näher als wir, erhält aber gleichzeitig doppelt so viel Energie. Die Details dieses Mechanismus sind jedoch noch wenig verstanden.
Gewitter und Blitze
In den Zeichnungen der Venus ist der Himmel ständig mit Blitzen übersät. In der Tat gibt es in seiner Atmosphäre häufige, aber unregelmäßige Aktivitätsschübe, die normalerweise mit Blitzen verbunden sind. Allerdings hat noch niemand die Fackeln selbst gesehen. Darüber hinaus sollten die Ansammlung von Ladung und das Auftreten von Blitzen in den schwefelhaltigen Wolken anders erfolgen als in unseren Wasserwolken.
Retrograde Rotation
Die Planeten des Sonnensystems drehen sich in die gleiche Richtung wie der Stern selbst. Nur Venus und Uranus weisen eine umgekehrte, retrograde Rotation auf. Es ist möglich, dass der benachbarte Planet nach einer Kollision mit einem massiven Himmelskörper in eine solche "unnatürliche Position" geriet. Es wäre interessant, geologische Spuren dieser Kollision zu finden.
Spuren des Lebens
Wenn Venus in der Vergangenheit tatsächlich eine ziemlich angenehme Welt war, könnte dann das Leben hier erscheinen? Später, als das Klima des Planeten unerträglich wurde, konnten einige Organismen in den oberen, eher ruhigen Schichten der Atmosphäre überleben. Dieses Problem wird jedoch durch zukünftige atmosphärische Sonden und Orbitalsonden gelöst, und der Wiedereintritt AREE wird an der Oberfläche funktionieren.
Energie Produktion
Die solaren und nächtlichen Teile des venusianischen Tages dauern 50 Stunden, was für Sonden, die mit Sonnenkollektoren betrieben werden, große Probleme verursachen kann. Die Verwendung radioaktiver Quellen (RTGs) bei lokalen Temperaturen erfordert noch keine technischen Lösungen. Aber der Hurrikan lässt hier nicht nach und verspricht einen konstanten Energiefluss vom Windgenerator. AREE verwendet einen vertikalen Savonius-Rotor, der gegen scharfe Böen und hohe Geschwindigkeiten beständig ist und dessen Achse durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs verläuft. Es wird geschätzt, dass es in der Lage sein wird, ungefähr 3,2 Wh zu liefern: Um 100 m zu überwinden, benötigt die Sonde 7,9 Stunden Ladezeit und kann sich in 8-Stunden-Zyklen bewegen, die in 24 Stunden bis zu 300 m vergehen. Wenn AREE mindestens auf der Venus dient In drei Jahren kann er bis zu 100 km weit reisen und nicht nur die Ebenen, sondern auch die Steinchen nördlich des Berges Sekhmet erkunden. Geschätzte Systemmasse: 30 kg.
Savonius Rotor, 1929
Steuersystem
Die ersten Computergeräte waren mechanisch und verwendeten komplexe Zahnradsysteme. Sie erreichten ihren Höhepunkt während des Zweiten Weltkriegs, als einfache und zuverlässige Mechanismen in Zielfernrohren für Bombenangriffe und Artillerie-Schüsse eingesetzt wurden. Seitdem wurden sie weitgehend durch die Siliziumelektronik ersetzt, aber der Ansatz selbst ist möglicherweise ideal für eine extreme Raumsonde. Wenn beispielsweise eine der Spuren auf ein Hindernis trifft, "fühlt" das Getriebe es, wodurch es automatisch in den Rückwärtsgang geschaltet wird, ohne dass die kompliziertesten Berechnungen erforderlich sind, die von viel fortgeschritteneren Rovers durchgeführt werden. Sogar Uhren für den Betrieb interner Systeme sollen mechanische verwenden, ähnlich den alten Chronometern von John Harrison, nur kompakter, genauer und in einem vollständig versiegelten Gehäuse. Geschätzte Systemmasse: 46 kg.
Antikythera-Mechanismus, 100 v e.
Daten und Kommunikation
Die erste offensichtliche Möglichkeit zur analogen Speicherung und Übertragung von Daten bieten natürlich Phonographen (1877): Daten können auf einer Metallplatte aufgezeichnet und auf Ballons in die obere Atmosphäre gesendet werden, wo sie von einer atmosphärischen Sonde aufgenommen werden können. Dieser Ansatz erwies sich jedoch als zu komplex, teuer und unzuverlässig. Höchstwahrscheinlich verwendet AREE eine noch ältere Erfindung und speichert Informationen in Form einer Kombination von Nadeln auf der Oberfläche eines rotierenden Zylinders oder Bandes - wie eine Tonnenorgel. Um sie an die Orbitalsonde zu übertragen, soll das Gerät mit Eckreflektoren ausgestattet sein. Durch Ändern ihrer Position ermöglicht AREE dem "Partner" im Orbit, ein Binärsignal zu sehen und Daten zu empfangen, wie dies zu Zeiten des Telegraphen- und Morsecodes geschehen war - mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 Bit / s. Das Gewicht des Systems wird vorläufig auf 79 kg geschätzt.
Morsecode, 1838.
Wissenschaftliche Ausrüstung
Grundlegende Messungen ohne Verwendung elektronischer Sensoren durchzuführen ist nicht schwierig. Und auf der Erde sind Seismometer, Thermometer, Barometer und Anemometer zur Messung der Windgeschwindigkeit oft mechanisch. Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre oder des Staubes ermöglicht feste Indikatoren, Drähte, die Substanzen enthalten, die die gewünschten Moleküle genau binden und zerbrechlich werden, was mit einem Federprüfstand leicht erkannt werden kann. Für eine vollwertige mineralogische Forschung werden jedoch weiterhin sowohl Elektronik als auch Elektrizität für die Stromversorgung benötigt. Hierzu werden die Möglichkeiten in Betracht gezogen, kleine Sonnenkollektoren und hitzebeständige Mikrokreise an Bord von AREE zu platzieren. Die wissenschaftliche Belastung der Mission wird jedoch in den nächsten Arbeitsphasen erarbeitet. Gewichtsschätzung: 150 kg.
Thermometer, Barometer, XVI-XVII Jahrhunderte.
Übertragung und Bewegung
AREE plante ursprünglich die Verwendung mechanischer Gehgeräte. Nach Rücksprache mit dem weltbekannten Spezialisten für solche Systeme, dem niederländischen Künstler Theo Jansen, wurde jedoch festgestellt, dass sie nicht ausreichend zuverlässig sind. Das aktuelle Missionskonzept basiert auf den "rautenförmigen" Panzern des Ersten Weltkriegs, deren Spuren um den Rumpf herum um den Umfang gewickelt sind. Es wird geschätzt, dass AREE Hindernisse bis zu einer Höhe von 1,1 m überwinden und beim Kentern umkippen kann, ohne die zentral angeordnete Windkraftanlage zu beeinträchtigen. Die Kraft auf die Räder kann direkt vom Rotor oder der Feder übertragen werden. Ungefähres Systemgewicht: 327 kg.
Panzermarke I, 1916.
Energiespeicher
Ein Federspeicher aus einem hitzebeständigen Verbundwerkstoff: Seine Energiespeicherdichte (ca. 0,75 W / kg) ist höher als die von Gravitationssystemen mit Gewichten und seine Einfachheit und Zuverlässigkeit ist höher als die von rotierenden Schwungrädern. Die Verwendung zusätzlicher Laufwerke zur Stromversorgung ressourcenintensiver Vorgänge wird in Betracht gezogen. Darunter - ein pneumatischer Speicher, der den Druck von Druckluft in einer geschlossenen Kammer nutzt, und Batterien für geschmolzene Natriumsalze. "Wenn die entsprechenden Technologien zum richtigen Zeitpunkt erstellt werden", fügen die Entwickler hinzu. Gewichtsschätzung: 25 kg.
Frühlingsuhr, ca. 1500 Jahre.
Roman Fishman
