Para ilmuwan dan insinyur menguji prototipe balon Venus di Gurun Batu Hitam Nevada pada Juli 2022. Kendaraan yang diperkecil tersebut berhasil menyelesaikan 2 penerbangan uji awal

Dengan panasnya yang membakar dan tekanan yang luar biasa, permukaan Venus tidak bersahabat dan tak kenal ampun. Faktanya, wahana yang mendarat di sana sejauh ini hanya bertahan paling lama beberapa jam. Namun mungkin ada cara lain untuk menjelajahi dunia yang berbahaya dan menakjubkan ini di luar pengorbit, yaitu mengorbit matahari hanya sepelemparan batu dari Bumi. Itu balonnya. Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA di Pasadena, California, melaporkan pada 10 Oktober 2022 bahwa balon robot udara, salah satu konsep robot udaranya, telah berhasil menyelesaikan dua uji penerbangan di atas Nevada.

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

Uji terbang prototipe balon Venus pertama

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

Sebuah 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 di dunia tetangga ini. Di Venus, balon akan terbang pada ketinggian 55 kilometer di atas permukaan. Untuk mencocokkan suhu dan kepadatan atmosfer Venus dalam pengujian tersebut, tim mengangkat balon uji ke ketinggian 1 km.

Dalam segala hal, balon tersebut berperilaku sesuai rancangannya. Jacob Izraelevitz, Penyelidik Utama Uji Penerbangan JPL, Spesialis Robotika, mengatakan: “Kami sangat senang dengan kinerja prototipe ini. Pesawat ini diluncurkan, mendemonstrasikan manuver ketinggian yang terkendali, dan kami mengembalikannya ke kondisi yang baik setelah kedua penerbangan tersebut. Kami telah mencatat data ekstensif dari penerbangan ini dan berharap dapat menggunakannya untuk menyempurnakan model simulasi kami sebelum menjelajahi planet kembaran kita.

Paul Byrne dari Universitas Washington di St. Louis dan kolaborator sains robotika dirgantara menambahkan: “Keberhasilan uji penerbangan ini sangat berarti bagi kami: Kami telah berhasil mendemonstrasikan teknologi yang diperlukan untuk menyelidiki awan Venus. Uji coba ini meletakkan dasar bagi bagaimana kita dapat melakukan eksplorasi robotik jangka panjang di permukaan neraka Venus.

Bepergian dalam angin Venus

Jadi mengapa balon? NASA ingin mempelajari wilayah atmosfer Venus yang terlalu rendah untuk dianalisis oleh pengorbit. Berbeda dengan 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 tersebut juga dapat mengubah ketinggiannya antara 171.000 dan 203.000 kaki (52 hingga 62 kilometer) di atas permukaan.

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

Balon dalam balon

Prototipe ini pada dasarnya adalah “balon di dalam balon,” kata para peneliti. Bertekananheliummengisi reservoir internal yang kaku. Sedangkan balon helium bagian luar yang fleksibel dapat mengembang dan berkontraksi. Balon juga bisa naik lebih tinggi atau jatuh lebih rendah. Hal ini dilakukan dengan bantuanheliumventilasi. Jika tim misi ingin mengangkat balon tersebut, mereka akan melepaskan helium dari reservoir dalam ke balon luar. Untuk mengembalikan balon ke tempatnya,heliumdibuang kembali ke reservoir. Hal ini menyebabkan balon bagian 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 terlalu kuat. Namun atmosfer Venus di bagian ini masih cukup keras, karena awannya penuh dengan tetesan asam sulfat. Untuk membantu menahan lingkungan korosif ini, para insinyur membuat balon dari berbagai lapisan material. Bahannya memiliki lapisan tahan asam, metalisasi untuk mengurangi pemanasan matahari, dan lapisan dalam yang tetap cukup kuat untuk membawa instrumen ilmiah. Bahkan segelnya pun tahan asam. Tes penerbangan menunjukkan bahwa bahan dan konstruksi balon juga bisa digunakan di Venus. Bahan yang digunakan untuk kelangsungan hidup Venus sulit untuk diproduksi, dan ketangguhan penanganan yang kami tunjukkan dalam peluncuran dan pemulihan di Nevada memberi kami keyakinan akan keandalan balon kami di Venus.

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

Sains di Atmosfer Venus

Para ilmuwan melengkapi balon untuk berbagai penyelidikan ilmiah. Termasuk mencari gelombang suara di atmosfer yang dihasilkan oleh gempa bumi Venus. Beberapa analisis yang paling menarik adalah komposisi atmosfer itu sendiri.Karbon dioksidamenyusun sebagian besar atmosfer Venus, memicu efek rumah kaca yang tak terkendali yang membuat permukaan Venus terlihat seperti neraka. Analisis baru ini dapat memberikan petunjuk penting tentang bagaimana sebenarnya hal ini terjadi. Faktanya, para ilmuwan mengatakan bahwa pada masa-masa awal, Venus lebih mirip Bumi. Jadi 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 dapat disimpulkan, dan beberapa penelitian masih mempertanyakan keberadaannya. Namun misi balon seperti ini ideal untuk analisis mendalam terhadap awan dan bahkan mungkin mengidentifikasi mikroba secara langsung. Misi balon seperti ini dapat membantu mengungkap beberapa rahasia yang paling membingungkan dan menantang.