Para ilmuwan dan insinyur menguji prototipe balon Venus di Gurun Black Rock, Nevada, pada bulan Juli 2022. Kendaraan berskala kecil ini berhasil menyelesaikan 2 uji terbang awal.

Dengan panasnya yang menyengat dan tekanan yang luar biasa, permukaan Venus terasa keras dan tak bersahabat. Faktanya, wahana antariksa yang telah mendarat di sana sejauh ini hanya bertahan paling lama beberapa jam. Namun, mungkin ada cara lain untuk menjelajahi dunia yang berbahaya dan menakjubkan ini selain wahana pengorbit, yang mengorbit matahari hanya sepelemparan batu dari Bumi. Itulah balon. Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA di Pasadena, California, melaporkan pada 10 Oktober 2022 bahwa sebuah balon robotik udara, salah satu konsep robotik udaranya, telah berhasil menyelesaikan dua uji terbang di atas Nevada.

Para peneliti menggunakan prototipe uji, versi balon yang diperkecil yang suatu hari nanti dapat melayang melalui awan tebal Venus.

Uji terbang prototipe balon Venus pertama

Venus Aerobot yang direncanakan berdiameter 40 kaki (12 meter), sekitar 2/3 ukuran prototipe.

Tim ilmuwan dan insinyur dari JPL dan Near Space Corporation di Tillamook, Oregon, melakukan uji terbang. Keberhasilan mereka menunjukkan bahwa balon Venus seharusnya mampu bertahan di atmosfer padat planet tetangga ini. Di Venus, balon akan terbang pada ketinggian 55 kilometer di atas permukaan. Untuk menyesuaikan suhu dan kepadatan atmosfer Venus dalam uji coba, tim mengangkat balon uji ke ketinggian 1 km.

Dalam segala hal, balon ini berperilaku sesuai rancangannya. Jacob Izraelevitz, Peneliti Utama Uji Terbang JPL, Spesialis Robotika, mengatakan: “Kami sangat puas dengan kinerja prototipe ini. Balon diluncurkan, menunjukkan manuver ketinggian yang terkendali, dan kami berhasil mengembalikannya dalam kondisi baik setelah kedua penerbangan. Kami telah merekam data ekstensif dari penerbangan ini dan berharap dapat menggunakannya untuk menyempurnakan model simulasi kami sebelum menjelajahi planet saudara kami.”

Paul Byrne dari Universitas Washington di St. Louis dan seorang kolaborator sains robotika kedirgantaraan menambahkan: "Keberhasilan uji terbang ini sangat berarti bagi kami: Kami telah berhasil mendemonstrasikan teknologi yang dibutuhkan untuk menyelidiki awan Venus. Uji coba ini meletakkan dasar bagi bagaimana kami dapat memungkinkan eksplorasi robotik jangka panjang di permukaan Venus yang mengerikan."

Perjalanan dalam angin Venus

Jadi, mengapa balon? NASA ingin mempelajari wilayah atmosfer Venus yang terlalu rendah untuk dianalisis oleh pengorbit. Tidak seperti wahana pendarat, yang meledak dalam hitungan jam, balon dapat melayang tertiup angin selama berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan, melayang dari timur ke barat. Balon juga dapat mengubah ketinggiannya antara 52 hingga 62 kilometer (171.000 hingga 203.000 kaki) di atas permukaan.

Namun, robot terbang tidak sepenuhnya sendirian. Robot ini bekerja dengan pengorbit di atas atmosfer Venus. Selain melakukan eksperimen ilmiah, balon juga berfungsi sebagai relai komunikasi dengan pengorbit.

Balon di dalam balon

Prototipe ini pada dasarnya adalah “balon di dalam balon,” kata para peneliti.heliummengisi reservoir internal yang kaku. Sementara itu, balon helium luar yang fleksibel dapat mengembang dan menyusut. Balon juga dapat naik lebih tinggi atau turun lebih rendah. Hal ini dilakukan dengan bantuanheliumventilasi. Jika tim misi ingin mengangkat balon, mereka akan melepaskan helium dari reservoir bagian dalam ke balon bagian luar. Untuk mengembalikan balon ke tempatnya,heliumdibuang kembali ke reservoir. Hal ini menyebabkan balon luar berkontraksi dan kehilangan daya apung.

Lingkungan korosif

Pada ketinggian yang direncanakan 55 kilometer di atas permukaan Venus, suhunya tidak terlalu buruk dan tekanan atmosfernya tidak sekuat itu. Namun, bagian atmosfer Venus ini masih cukup keras, karena awannya penuh dengan tetesan asam sulfat. Untuk membantu menahan lingkungan korosif ini, para insinyur membangun balon dari beberapa lapisan material. Material tersebut memiliki lapisan tahan asam, metalisasi untuk mengurangi pemanasan matahari, dan lapisan dalam yang cukup kuat untuk membawa instrumen ilmiah. Bahkan segelnya pun tahan asam. Uji terbang telah menunjukkan bahwa material dan konstruksi balon juga akan berfungsi di Venus. Material yang digunakan untuk kelangsungan hidup Venus menantang untuk diproduksi, dan kekokohan penanganan yang kami tunjukkan dalam peluncuran dan pemulihan Nevada memberi kami keyakinan akan keandalan balon kami di Venus.

Selama beberapa dekade, beberapa ilmuwan dan insinyur telah mengusulkan penggunaan balon sebagai cara untuk menjelajahi Venus. Hal ini mungkin akan segera menjadi kenyataan. Gambar via NASA.

Sains di Atmosfer Venus

Para ilmuwan melengkapi balon untuk berbagai penelitian ilmiah. Penelitian ini termasuk mencari gelombang suara di atmosfer yang dihasilkan oleh gempa bumi Venus. Beberapa analisis yang paling menarik adalah komposisi atmosfer itu sendiri.Karbon dioksidamembentuk sebagian besar atmosfer Venus, memicu efek rumah kaca tak terkendali yang membuat Venus seperti neraka di permukaannya. Analisis baru ini dapat memberikan petunjuk penting tentang bagaimana tepatnya hal ini terjadi. Faktanya, para ilmuwan mengatakan bahwa pada awalnya, Venus lebih mirip Bumi. Lalu apa yang terjadi?

Tentu saja, sejak para ilmuwan melaporkan penemuan fosfin di atmosfer Venus pada tahun 2020, pertanyaan tentang kemungkinan kehidupan di awan Venus telah membangkitkan kembali minat. Asal usul fosfin masih belum meyakinkan, dan beberapa penelitian masih mempertanyakan keberadaannya. Namun, misi balon seperti ini akan ideal untuk analisis awan yang mendalam dan bahkan mungkin mengidentifikasi mikroba secara langsung. Misi balon seperti ini dapat membantu mengungkap beberapa rahasia yang paling membingungkan dan menantang.