En un artículo publicado recientemente, los científicos e ingenieros de la NASA ofrecen nuevos detalles sobre la misión DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) de la agencia, que descenderá a través de la estratificada atmósfera de Venus hasta la superficie del planeta a mediados de 2031. DAVINCI es la primera misión que estudiará Venus utilizando tanto los sobrevuelos de la nave como una sonda de descenso.

DAVINCI, un laboratorio químico analítico volante, medirá por primera vez aspectos críticos del enorme sistema atmosférico-climático de Venus, muchos de los cuales han sido objetivos de medición para Venus desde principios de los años ochenta. También proporcionará la primera imagen de descenso de las tierras altas montañosas de Venus, al tiempo que cartografiará su composición rocosa y el relieve de la superficie a escalas que no son posibles desde la órbita. La misión apoya las mediciones de gases no descubiertos presentes en pequeñas cantidades y en la atmósfera más profunda, incluyendo la proporción clave de isótopos de hidrógeno, componentes del agua que ayudan a revelar la historia del agua, ya sea como océanos de agua líquida o vapor dentro de la atmósfera primitiva.

La nave espacial portadora, de retransmisión y de obtención de imágenes (CRIS) de la misión lleva dos instrumentos a bordo que estudiarán las nubes del planeta y cartografiarán sus zonas altas durante los sobrevuelos de Venus, y también dejará caer una pequeña sonda de descenso con cinco instrumentos que proporcionarán un popurrí de nuevas mediciones de muy alta precisión durante su descenso a la infernal superficie de Venus.

«Este conjunto de datos químicos, ambientales y de imágenes de descenso pintará una imagen de la atmósfera estratificada de Venus y de cómo interactúa con la superficie en las montañas de Alpha Regio, que tiene dos veces el tamaño de Texas», dijo Jim Garvin, autor principal del artículo en el Planetary Science Journal e investigador principal de DAVINCI del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. «Estas mediciones nos permitirán evaluar aspectos históricos de la atmósfera, así como detectar tipos especiales de roca en la superficie, como los granitos, al tiempo que buscamos rasgos reveladores del paisaje que podrían informarnos sobre la erosión u otros procesos de formación.»

DAVINCI utilizará tres asistencias gravitatorias de Venus, que ahorran combustible utilizando la gravedad del planeta para cambiar la velocidad y/o la dirección del sistema de vuelo de CRIS. Las dos primeras asistencias gravitatorias prepararán a CRIS para un sobrevuelo de Venus con el fin de realizar una detección remota en el ultravioleta y el infrarrojo cercano, adquiriendo más de 60 gigabits de nuevos datos sobre la atmósfera y la superficie. La tercera asistencia gravitatoria de Venus preparará la nave para liberar la sonda para su entrada, descenso, ciencia y aterrizaje, además de la transmisión posterior a la Tierra.

El primer sobrevuelo de Venus tendrá lugar seis meses y medio después del lanzamiento y se necesitarán dos años para poner la sonda en posición de entrada en la atmósfera sobre Alpha Regio bajo una iluminación ideal a «pleno mediodía», con el objetivo de medir los paisajes de Venus a escalas que van desde los 328 pies (100 metros) hasta más finas que un metro. Estas escalas permitirán realizar estudios geológicos al estilo de los aterrizajes en las montañas de Venus sin necesidad de aterrizar.

Una vez que el sistema CRIS esté a unos dos días de distancia de Venus, el sistema de vuelo de la sonda se liberará junto con la sonda de titanio de tres pies (un metro) de diámetro encajada de forma segura en su interior. La sonda comenzará a interactuar con la atmósfera superior de Venus a unas 75 millas (120 kilómetros) por encima de la superficie. La sonda científica comenzará las observaciones científicas después de desprender su escudo térmico a unos 67 kilómetros (42 millas) por encima de la superficie. Con el escudo térmico desechado, los orificios de entrada de la sonda tomarán muestras de gas atmosférico para realizar mediciones químicas detalladas como las que se han realizado en Marte con el rover Curiosity. Durante su descenso de una hora a la superficie, la sonda también adquirirá cientos de imágenes en cuanto emerja bajo las nubes a unos 100.000 pies (30.500 metros) sobre la superficie local.

«La sonda tocará tierra en las montañas de Alpha Regio, pero no está obligada a operar una vez que aterrice, ya que todos los datos científicos necesarios se tomarán antes de llegar a la superficie», dijo Stephanie Getty, investigadora principal adjunta de Goddard. «Si sobrevivimos al aterrizaje a unas 25 millas por hora (12 metros/segundo), podríamos tener hasta 17-18 minutos de operaciones en la superficie en condiciones ideales».

El lanzamiento de DAVINCI está previsto provisionalmente para junio de 2029 y su entrada en la atmósfera de Venus para junio de 2031.

«Ninguna misión anterior dentro de la atmósfera de Venus ha medido la química o los ambientes con el detalle que la sonda de DAVINCI puede hacer», dijo Garvin. «Además, ninguna misión anterior a Venus ha descendido sobre las tierras altas de teselas de Venus, y ninguna ha realizado imágenes de descenso de la superficie de Venus. DAVINCI se basará en lo que hizo la sonda Huygens en Titán y mejorará lo que han hecho las anteriores misiones in situ en Venus, pero con 21st y sensores del siglo XXI».

NASA Goddard es la institución investigadora principal de DAVINCI y llevará a cabo la gestión del proyecto para la misión, proporcionará instrumentos científicos así como la ingeniería de sistemas del proyecto para desarrollar el sistema de vuelo de la sonda. Goddard también lidera el equipo de apoyo científico del proyecto con un equipo científico externo de todo Estados Unidos. Las misiones de la clase del Programa Discovery, como DAVINCI, complementan las exploraciones científicas planetarias «emblemáticas» de la NASA, con el objetivo de lograr resultados sobresalientes mediante el lanzamiento de más misiones pequeñas utilizando menos recursos y tiempos de desarrollo más cortos. Son gestionadas para la División de Ciencia Planetaria de la NASA por la Oficina del Programa de Misiones Planetarias del Centro de Vuelo Espacial Marshall en Huntsville, Alabama.

Los principales socios de DAVINCI son Lockheed Martin, en Denver (Colorado), el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel (Maryland), el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena (California), Malin Space Science Systems, en San Diego (California), el Centro de Investigación Langley de la NASA, en Hampton (Virginia), el Centro de Investigación Ames de la NASA, en el aeródromo federal de Moffett (California), y KinetX, Inc. en Tempe (Arizona), así como la Universidad de Michigan, en Ann Arbor.

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