Para ilmuwan dan insinyur menguji prototipe balon Venus di Gurun Black Rock, Nevada, pada Juli 2022. Kendaraan versi mini tersebut berhasil menyelesaikan 2 penerbangan uji awal.

Dengan panas yang menyengat dan tekanan yang luar biasa, permukaan Venus sangat keras dan tidak ramah. Bahkan, wahana antariksa yang telah mendarat di sana sejauh ini hanya bertahan beberapa jam saja. Tetapi mungkin ada cara lain untuk menjelajahi dunia yang berbahaya dan menakjubkan ini selain wahana pengorbit, yang mengorbit matahari hanya beberapa langkah dari Bumi. Itulah balon udara. Laboratorium Jet Propulsion NASA (JPL) di Pasadena, California, melaporkan pada 10 Oktober 2022 bahwa sebuah balon robot udara, salah satu konsep robot udara mereka, telah berhasil menyelesaikan dua uji penerbangan di atas Nevada.

Para peneliti menggunakan prototipe uji, versi mini dari balon yang suatu hari nanti benar-benar dapat melayang menembus awan tebal Venus.

Penerbangan uji prototipe balon Venus pertama

Venus Aerobot yang direncanakan memiliki diameter 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 penerbangan tersebut. Keberhasilan mereka menunjukkan bahwa balon Venusian 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 tersebut mengangkat balon uji ke ketinggian 1 km.

Dalam segala hal, balon tersebut berperilaku sesuai dengan desainnya. Jacob Izraelevitz, Peneliti Utama Uji Penerbangan JPL, Spesialis Robotika, mengatakan: “Kami sangat senang dengan kinerja prototipe ini. Balon tersebut diluncurkan, menunjukkan manuver ketinggian terkontrol, dan kami berhasil mengembalikannya ke kondisi baik setelah kedua penerbangan. Kami telah mencatat data ekstensif dari penerbangan ini dan berharap dapat menggunakannya untuk meningkatkan model simulasi kami sebelum menjelajahi planet tetangga kita.”

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

Perjalanan di tengah angin Venus

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

Namun, robot terbang ini tidak sepenuhnya sendirian. Ia bekerja sama dengan wahana pengorbit di atas atmosfer Venus. Selain melakukan eksperimen ilmiah, balon tersebut juga bertindak sebagai penghubung komunikasi dengan wahana pengorbit.

Balon di dalam balon

Prototipe ini pada dasarnya adalah "balon di dalam balon," kata para peneliti. BertekananheliumBalon helium mengisi 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 mengeluarkan helium dari reservoir bagian dalam ke balon bagian luar. Untuk mengembalikan balon ke tempatnya,heliumUdara tersebut dialirkan kembali ke reservoir. Hal ini menyebabkan balon luar menyusut dan kehilangan sebagian daya apungnya.

Lingkungan korosif

Pada ketinggian yang direncanakan, yaitu 55 kilometer di atas permukaan Venus, suhu tidak terlalu ekstrem dan tekanan atmosfer tidak terlalu kuat. Namun, bagian atmosfer Venus ini masih cukup keras, karena awan-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 penerbangan telah menunjukkan bahwa material dan konstruksi balon tersebut juga akan berfungsi di Venus. Material yang digunakan untuk ketahanan di Venus sulit diproduksi, dan ketahanan penanganan yang kami demonstrasikan 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 via NASA.

Ilmu Pengetahuan di Atmosfer Venus

Para ilmuwan melengkapi balon untuk berbagai investigasi ilmiah. Ini termasuk mencari gelombang suara di atmosfer yang dihasilkan oleh gempa bumi di Venus. Beberapa analisis yang paling menarik adalah komposisi atmosfer itu sendiri.Karbon dioksidaSebagian besar atmosfer Venus terdiri dari gas-gas tersebut, yang memicu efek rumah kaca tak terkendali yang membuat permukaan Venus menjadi sangat panas. Analisis baru ini dapat memberikan petunjuk penting tentang bagaimana tepatnya hal ini terjadi. Bahkan, para ilmuwan mengatakan bahwa pada 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 menghidupkan kembali minat. Asal usul fosfin masih belum pasti, dan beberapa penelitian masih mempertanyakan keberadaannya. Tetapi misi balon seperti ini akan 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.