Under de kommande decennierna, NASA och andra rymdorganisationer hoppas kunna montera några ambitiösa uppdrag till andra planeter i vårt solsystem. Förutom att studera Mars och det yttre solsystemet mer i detalj, NASA har för avsikt att skicka ett uppdrag till Venus för att lära sig mer om planetens förflutna. Detta kommer att innefatta att studera Venus övre atmosfär för att avgöra om planeten en gång hade flytande vatten (och kanske till och med liv) på sin yta.

För att ta sig an denna skrämmande utmaning, NASA samarbetade nyligen med Black Swift Technologies – ett Boulder-baserat företag som specialiserat sig på obemannade flygsystem (UAS) – för att bygga en drönare som skulle kunna överleva i Venus övre atmosfär. Det blir ingen lätt uppgift, men om deras design skulle visa sig vara lika med uppgiften, NASA kommer att tilldela företaget ett lukrativt kontrakt för en Venus flygdrönare.

På senare år har NASA har fått ett nytt intresse för Venus, tack vare klimatmodeller som har indikerat att den (ungefär som Mars) också kan ha haft flytande vatten på sin yta på en gång. Detta skulle sannolikt ha bestått av ett grunt hav som täckte mycket av planetens yta för ungefär 2 miljarder år sedan, innan planeten drabbades av en skenande växthuseffekt som gjorde den till den heta och helvetiska värld den är idag.

Dessutom, en ny studie - som inkluderade forskare från NASA:s Ames Research Center och Jet Propulsion Laboratory - indikerade att det kan finnas mikrobiellt liv i Venus molntoppar. Som sådan, Det finns en stor motivation att skicka flygplattformar till Venus som skulle kunna studera Venus molntoppar och avgöra om det finns några spår av organiskt liv eller indikationer på planetens tidigare ytvatten där.

Som Jack Elston, medgrundare av Black Swift Technologies, förklarade i en intervju med Daily Camera:

"De letar efter fordon att utforska precis ovanför molnskiktet. Trycket och temperaturerna liknar det du hittar på jorden, så det kan vara en bra miljö för att leta efter bevis på liv. Vindarna i den övre atmosfären av Venus är otroligt starka, som skapar designutmaning."

För att möta denna utmaning, företaget har för avsikt att skapa en drönare som kommer att använda dessa starka vindar för att hålla farkosten uppe samtidigt som den minskar mängden el som den behöver. Än så länge, NASA har tilldelat ett första sexmånaderskontrakt till företaget för att designa en drönare och tillhandahållit specifikationer om vad det behöver. Detta kontrakt inkluderade en $125, 000 anslag från de federala regeringarnas Small Business Innovation Research-program.

Detta program syftar till att uppmuntra "inhemska småföretag att engagera sig i federal forskning/forskning och utveckling (FoU) som har potential för kommersialisering." Företaget hoppas kunna använda en del av dessa bidragspengar för att anställa mer personal och bygga en drönare som NASA skulle vara säker på att skicka in i Venus övre atmosfär, där förhållandena är särskilt utmanande.

Som Elston förklarade för Universe Today via e-post, dessa utmaningar utgör en möjlighet till innovation:

"Vårt projekt handlar om ett unikt flygplan och en metod för att skörda energi från Venus övre atmosfär som inte kräver ytterligare energikällor för framdrivning. Vår erfarenhet av att arbeta med obemannade flygsystem som interagerar med svåra konvektiva stormar på jorden kommer förhoppningsvis att ge ett värdefullt bidrag till den pågående diskussionen om hur man bäst utforskar denna turbulenta miljö. Dessutom, det arbete vi gör kommer att hjälpa till att informera bättre konstruktioner av våra egna flygplan och borde leda till längre observationstider och mer robusta flygplan för att observera allt från vulkaniska plumes till orkaner. "

I slutet av sexmånadersperioden, Black Swift kommer att presentera sitt koncept för NASA för godkännande. "Om de gillar det vi har kommit på, de kommer att finansiera ytterligare ett tvåårigt projekt för att bygga prototyper, ", sa Elston. "Det andrafaskontraktet förväntas vara värt $750, 000. "

Det är inte första gången som Black Swift samarbetar med NASA för att skapa obemannade flygfarkoster för att studera tuffa miljöer. Förra året, företaget tilldelades ett andra fasskontrakt värt 875 dollar, 000 för att bygga en drönare som kan övervaka temperaturen, gasnivåer, vindar och trycknivåer inne i vulkanerna i Costa Rica. Efter en serie testflygningar, drönaren förväntas utplaceras till Hawaii, där den kommer att studera den geotermiska aktiviteten som förekommer där.

Om BlackSwifts koncept för en Venus drönare klarar sig, deras flygdrona kommer att ansluta sig till andra uppdragskoncept som DAVINCI -rymdfarkosten, Venus emissionsförmåga, Radiovetenskap, InSAR, Topografi, och Spectroscopy (VERITAS) rymdfarkoster, Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP), eller Rysslands Venera-D-uppdrag – som för närvarande är planerat att utforska Venus under slutet av 2020-talet.

Ett antal andra koncept undersöks för att utforska Venus yta för att lära sig mer om dess geologiska historia. Dessa inkluderar en "Steampunk" (dvs analog) rover som inte skulle förlita sig på några elektroniska delar, eller ett fordon som använder ett lagrat kemiskt energi- och kraftsystem (SCEPS) – aka. en Sterling-motor – för att utföra utforskning på plats.

Alla dessa uppdrag syftar till att nå Venus och trotsa dess hårda förhållanden för att avgöra om "Jordens systerplanet" en gång var en mer beboelig planet eller inte, och hur det utvecklades med tiden till att bli den heta och helvetiska plats den är idag.