علیرغم اینکه سیاره زهره تقریباً به اندازه زمین است و در نزدیکترین فاصلهاش تنها ۴۰ میلیون کیلومتر با ما جدایی دارد، فرود بر سطح آن به مراتب دشوارتر از فرود در مریخ به شمار میآید. این دشواری عمدتاً به خاطر جو زهره است که برخلاف جو نازک مریخ، غلیظ و مملو از دیاکسید کربن و ابرهای اسید سولفوریک میباشد. چنین محیطی با فشار بالای اتمسفر و دماهای سوزان، به یک چالش بزرگ برای هر گونه کاوشگری در فضا تبدیل شده است. به واقع، دما در سطح زهره به حدود ۴۶۵ درجه سانتیگراد میرسد و فشار اتمسفری زهره حدود ۹۲ برابر فشار دریاهای زمین است.
چرا سیاره زهره اینگونه خطرناک است؟
زهره گواه بارز یک سیاره سنگی به اندازه زمین است که به شدت آب و هوای متفاوتی را تجربه میکند. جو این سیاره قریب به ۹۶ درصد دیاکسید کربن دارد که باعث ایجاد یک اثر گلخانهای بسیار قوی میشود. ممکن است برای برخی تعجبآور باشد که با وجود فاصله بیشتر از خورشید، زهره حتی از عطارد نیز گرمتر است.
در زهره، عملاً هیچ تسکینی در طول شب وجود ندارد، چون جو انبوه آن گرما را به سراسر سطح سیاره منتقل کرده و دما را در تمام مراحل به شدت بالا نگه میدارد. فشار اتمسفری این سیاره نیز یک چالش جدی دیگر به شمار میآید؛ هر فضاپیمایی که با فشاری نزدیک به ۹۲ بار مواجه شود باید مقاومت بالایی در برابر نیروهای فرسایشی داشته باشد.
این واقعیت در کنار دمای فوقالعاده بالا قرار میگیرد؛ با اینکه آلومینیوم در دمای حدود ۶۶۰ درجه سانتیگراد ذوب میشود و زهره به حدی داغ نیست که سبب ذوب سازههای آلومینیوم شود، اما اجزای الکترونیکی معمولی پیش از ذوب شدن فلزات ساختمانی، از کار خواهند افتاد. در زهره، عملکرد نیمههادیها تحت تأثیر حرارت تغییر میکند، عمر باتریها کاهش مییابد و حسگرها از محدوده عملیاتی خود خارج میشوند؛ که این میتواند به یک فاجعه زنجیرهای منتهی گردد.
چالش اسید سولفوریک در سفر به زهره
ابرهای اسید سولفوریک نیز پیشروی کاوش سیاره زهره مشکلاتی را ایجاد میکنند. این ابرهای سمی در ارتفاع تقریباً ۴۸ تا ۷۲ کیلومتری از سطح زمین قرار دارند. بنابراین، فضاپیماهای فرودآینده باید ضمن ورود به جو، در برابر این اسیدها مقاوم باشند و در عین حال حسگرها، درزگیرها و سیستمهای ارتباطی خود را فعال نگه دارند. از اینرو، در حالی که ابرهای اسید سولفوریک مشکلی *در* سطح زهره به شمار نمیآیند، اما برای رسیدن به سطح، جایی که دما و فشار به عنوان چالش اصلی معرفی میشود، هر فضاپیما باید از مانعی متشکل از اسید سولفوریک عبور کند.
- جیمز وب نقاط قرمز عجیبی را در جهان اولیه شناسایی کرده است!
- کشف قابل توجه جیمز وب در خصوص سیاهچالهها؛ چگونه رشد میکنند؟
- ناسا با تکنیک نرمافزاری عمر کاوشگر وویجر ۲ را یک سال دیگر تمدید کرد
دستاوردهای شوروی در تحقیقات زهره
هیچ کشور دیگری به اندازه اتحاد جماهیر شوروی در زمینه کاوش سطح زهره موفق نبوده است؛ برنامه ونرا چندین کاوشگر را با موفقیت بر روی سطح این سیاره فرود آورد. با این حال، تلاشهای ابتدایی برای کاوش سطح به عدم موفقیت منجر شد و نشان داد که مهندسان در ابتدا درک ضعیفی از زهره داشتند. اما در دهه ۱۹۷۰، مهندسان شوروی موفق به توسعه کاوشگرهای قدرتمندتری شدند که بهطور خاص برای مواجهه با شرایط دشوار سیاره طراحی شده بودند.
کاوشگرهای ونرا به جای ساخت وسایل نقلیه سبک، مشابه شناورهای دریا بودند. محفظههای فشار کروی آنها مزیت هندسی مهمی را فراهم میکردند که فشار خارجی را به صورت یکنواخت بر روی کل سطح توزیع میکردند، به جای اینکه در نقاط ضعف ساختاری تمرکز یابد. طراحان توانستند از مواد مقاوم، عایقبندی قوی و تکنیکهای مدیریت حرارتی بهرهبرداری کنند تا از خرابی اجتناب ناپذیر ناشی از حرارت و فشار شدید جلوگیری کنند.
آنها به خوبی میدانستند که این ماشینها قادر به کارکردن برای مدت نامحدودی نخواهند بود، اما با استفاده از نوآوری، فضاپیماهای عایقبندیشدهای را ساختند که به اندازه کافی برای جمعآوری تصاویر و دادههای علمی از سطح زهره دوام میآوردند.
فرودهای تاریخی بر سیاره زهره
اتحاد جماهیر شوروی در این عرصه موفق عمل کرده است. ونرا ۷ در دسامبر ۱۹۷۰ بر سطح زهره فرود آمده و به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که با موفقیت دادهها را از سطح سیارهای دیگر ارسال کرد. شوروی به اینجا بسنده نکرد و ونرا ۹ و ۱۰ در سال ۱۹۷۵ موفق به بازگرداندن نخستین تصاویر از سطح زهره شدند. در سال ۱۹۸۲، ونرا ۱۳ و ۱۴ پانورامای رنگی ارسال کرده و آزمایشهایی را بر روی مواد سطحی به عمل آوردند. ونرا ۱۳ به طور خاص به مدت ۱۲۷ دقیقه فعالیت کرد که بسیار بیشتر از زمان پیشبینی شده بود. اما در نهایت، هر کاوشگر آیندهنگر در زهره به سرنوشت مشابهی دچار شد و زهره به علت گرما و فشار غیرقابل تحمل خود، سازههای ساخته بشر را نابود کرد.