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金星での生命探査ミッションの空中プラットフォーム設計オプション

2022-08-13 18:09:41 | 宇宙生物学
金星の雲の色は清らかに白い。だが嵐のように荒れ狂い、その中では硫酸、アンモニアとホスフィンも作られている。地獄の様な金星で生命探査 雲の上でバクテリアクラスのコロニーが出来るのか?フォスフィンPH3の発見で勢いづいた金星の生命探査。NASAが金を出さないと絵に描いた餅。以下、機械翻訳。
金星での生命探査ミッションの空中プラットフォーム設計オプション
要約:金星大気における化学的不均衡の証拠が増えていることへの関心が高まっている
惑星の雲デッキ内の生命を探しています。気球システムは現在、雲の中の大気サンプリングを拡張するための空中プラットフォームの優れたクラスであると考えられています。
サイエンスリターンとリスクの比率。気球ベースの空中プラットフォームの設計は、ペイロードの質量と
目標高度。実行するように設計された一定高度および可変高度気球システムのオプションを提示します
金星の雲デッキ内の科学作戦。 Venus Life Finder (VLF) ミッション研究は、
金星雲物質の拡張されたその場分析を必要とする一連のミッション。概要をご紹介します
代表的なミッション アーキテクチャと、VLF 機器スイートに対応するゴンドラの設計。
現在のアーキテクチャは、2026年7月30日の打ち上げ日を主張しており、オービターとエントリービークルを
同年11月29日には早くも金星。
キーワード: 金星;バルーン;空中プラットフォーム;宇宙生物学ミッション


図 1. 雲の中の原因不明の金星大気異常。空中プラットフォームによる専用の長期にわたる科学的調査の対象となる可能性があります。


図 2. 2026 年の打ち上げに向けたベースライン ミッション アーキテクチャ


図 3. 細い赤線のバルーン セグメント。


図 4. VAB エンベロープの機械的圧縮の図。
圧力拘束腱が右上に表示されます。 平面パッケージ構成は右下に表示されます。


図 5. さまざまな Thin Red Line バルーン ベースのゴンドラ質量の関数としての飛行中質量
Thin Red Line Aerospace Ltd. (カナダ、ブリティッシュ コロンビア州チリワック) が提供する計算に基づく。 X軸
ゴンドラの質量をkgで表しています。 y 軸は、飛行中の総質量 (kg) を表します。 間の CAB の場合
50 km と 60 km では、フロート高度を上げることによる質量ペナルティは 1 kg/km のオーダーです。 為に
ゴンドラに追加される質量 1 kg ごとに、飛行中の質量に約 1.5 kg が追加されます。 あ
48 ~ 58 km の VAB の飛行質量は、最も重い CAB よりも少なくとも 160 kg 大きい
同じペイロード。


図 6. さまざまな細い赤線バルーンのゴンドラ質量の関数としてのエンベロープ ボリューム
Thin Red Line Aerospace Ltd. が提供する計算に基づきます。x 軸はゴンドラを表します。
質量(kg)。 y 軸はエンベロープ ボリューム (m3) を表します。 平均して、50 km 間の CAB の場合
60 km では、フロートの高度が 5 km 上昇するごとにエンベロープの体積が 2 倍以上になります。 為に
ゴンドラに質量が 1 kg 追加されるごとに、エンベロープの体積は 1 m3 のオーダーで増加します。 あ
48 ~ 58 km の VAB のエンベロープ ボリュームは、同じペイロードを収容する最大の CAB よりも少なくとも 240 m3 大きい


図 7. VAIHL ミッションのゴンドラの概略図。 アンテナを除く科学以外のサブシステムは表示されていません。


図 8. VAIHL Lite ミッションのゴンドラの概略図。 アンテナ以外の非科学サブシステムは表示されていません。


図 9. ハビタビリティ ミッションのゴンドラの概略図。 アンテナ以外の非科学サブシステムは表示されていません。


図 10. CAB の操作の代表的な概念。

8. 結論
科学は、金星での新しい大気ミッションの概念の開発を動機付けてきました。複数の高度での雲物質のその場での拡張分析は、このようなミッションの成功の鍵です。既存の分析によると、気球、特に高度制御機能を備えた気球は、
現在、課せられたリスクに対するサイエンス リターンの比率が最も高い。の設計オプションを検討します。
低層と中層のさまざまな高度にアクセスできる機械式圧縮気球
雲。
一定高度の気球は、科学的リターンが少ないものの、依然として貴重な代替手段を提供しており、金星での飛行の遺産さえあります.さらなる設計オプションを検討します。
スケール - CAB が下層雲と中層雲の関心のある高度にアクセスするため。
いずれかの気球システムに適したゴンドラの設計オプションが、大気用に提示されています。
さまざまな範囲のサンプリングミッション。より精巧な機器一式を備えたゴンドラは、質量と体積の点で必然的により高価になります。ただし、特定のペイロードとすべての設計について
ここで考慮されたオプションでは、気球の高度制御能力が最も厳しいものを課します
システムのサイズに対するペナルティ。
VLF ミッションのベースライン アーキテクチャでは、7 月 30 日の概念的な打ち上げ日が提案されています。
2026 年 11 月 29 日頃に金星のクルーズ ステージが設定されます。
年。現在、必要な科学機器の成熟度とデータ量の不確実性と
データ レート機能により、ミッション設計の一部の領域の解像度が制限されます。これらの分野でのさらなる開発は、金星での生命発見ミッションに適した空中プラットフォームの最終的な選択を促進するのに役立ちます。


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