จากอวกาศวีนัสดูเหมือนว่าลูกใหญ่ทึบแสง ด้วยบรรยากาศที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนเป็นหลักจึงไม่สามารถดูพื้นผิวได้โดยใช้วิธีการทั่วไป เป็นผลให้มีการเรียนรู้เล็ก ๆ น้อย ๆ เกี่ยวกับพื้นผิวของมันจนถึงศตวรรษที่ 20 ด้วยการพัฒนาเทคนิคเรดาร์, สเปคตรัมและรังสีอัลตราไวโอเลต
น่าสนใจพอเมื่อดูในแถบแสงอุลตร้าไวโอเล็ตดาวศุกร์จะดูเหมือนลูกลายที่มีพื้นที่มืดและสว่างรวมกันอยู่ติดกัน เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีว่าสิ่งนี้เกิดจากการปรากฏตัวของวัสดุบางอย่างในยอดเมฆของดาวศุกร์ที่ดูดซับแสงในช่วงความยาวคลื่นอุลตร้าไวโอเลต ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าองค์การนาซ่าวางแผนที่จะส่งภารกิจ CubeSat ไปยังดาวศุกร์ด้วยความหวังในการไขปริศนาอันยั่งยืนนี้
ภารกิจที่รู้จักกันในชื่อ CubeSat UV Experiment (CUVE) เพิ่งได้รับเงินทุนจากโครงการ Planetary Science Deep Space SmallSat Studies (PSDS3) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่เป็นศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่า เมื่อนำไปใช้งานแล้ว CUVE จะกำหนดองค์ประกอบเคมีพลศาสตร์และการถ่ายโอนรังสีของบรรยากาศของดาวศุกร์โดยใช้เครื่องมือที่ไวต่อรังสีอุลตร้าไวโอเลตและกระจกรวบรวมแสงคาร์บอนนาโนทิวบ์ใหม่
ภารกิจนี้นำโดย Valeria Cottini นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ซึ่งเป็นผู้ตรวจสอบหลักการของ CUVE (PI) ในเดือนมีนาคมของปีนี้โปรแกรม PSDS3 ของนาซ่าเลือกให้เป็นหนึ่งใน 10 การศึกษาอื่น ๆ ที่ออกแบบมาเพื่อพัฒนาแนวคิดภารกิจโดยใช้ดาวเทียมขนาดเล็กเพื่อตรวจสอบวีนัส, ดวงจันทร์ของโลก, ดาวเคราะห์น้อย, ดาวอังคารและดาวเคราะห์ชั้นนอก
วีนัสเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์เป็นพิเศษเนื่องจากความยากลำบากในการสำรวจบรรยากาศที่หนาทึบและเป็นอันตราย แม้จะมีองค์การนาซ่าและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ แต่สิ่งที่ทำให้เกิดการดูดซับรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตในยอดเมฆของดาวเคราะห์ยังคงเป็นปริศนา ในอดีตการสำรวจแสดงให้เห็นว่าครึ่งหนึ่งของพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกได้รับนั้นถูกดูดซับไว้ในแถบอุลตราไวโอเลตโดยชั้นบนของชั้นบรรยากาศ - ระดับที่มีเมฆของกรดซัลฟิวริกอยู่
ความยาวคลื่นอื่นกระจัดกระจายหรือสะท้อนสู่อวกาศซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์มีสีเหลืองและไม่มีรูปลักษณ์ ทฤษฎีจำนวนมากได้รับการพัฒนาเพื่ออธิบายการดูดซับของแสง UV ซึ่งรวมถึงความเป็นไปได้ที่โช้คอัพจะถูกเคลื่อนย้ายจากที่ลึกลงไปในบรรยากาศของดาวศุกร์โดยกระบวนการพาความร้อน เมื่อมันมาถึงยอดเมฆวัสดุนี้จะถูกกระจายไปตามสายลมท้องถิ่นทำให้เกิดรูปแบบการดูดซับที่เป็นริ้วรอย
ดังนั้นจึงคิดว่าบริเวณที่สว่างนั้นจะตรงกับบริเวณที่ไม่มีตัวดูดซับในขณะที่บริเวณที่มืดทำ ดังที่ Cottini ระบุไว้ในการแถลงข่าวของนาซ่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ภารกิจของ CubeSat จะเหมาะสำหรับการตรวจสอบความเป็นไปได้เหล่านี้:
“ เนื่องจากการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดโดยวีนัสเกิดขึ้นในรังสีอัลตราไวโอเลตการพิจารณาธรรมชาติความเข้มข้นและการกระจายตัวของโช้คที่ไม่รู้จักเป็นพื้นฐาน นี่เป็นภารกิจที่มุ่งเน้นอย่างมาก - เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน CubeSat”
ภารกิจดังกล่าวจะยกระดับการปรับปรุงล่าสุดในการย่อส่วนซึ่งอนุญาตให้สร้างดาวเทียมขนาดเล็กที่มีขนาดกล่องซึ่งสามารถทำงานได้เหมือนกันกับดาวเทียมที่มีขนาดใหญ่กว่า สำหรับภารกิจ CUVE จะพึ่งพากล้องอัลตราไวโอเลตขนาดจิ๋วและสเปกโตรมิเตอร์ขนาดเล็ก (ช่วยให้สามารถวิเคราะห์บรรยากาศในหลายช่วงคลื่น) รวมถึงการนำทางขนาดเล็กอิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์การบิน
องค์ประกอบที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของภารกิจ CUVE ก็คือกระจกคาร์บอนนาโนทิวบ์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กที่ทีมคาดหวังไว้ กระจกนี้ซึ่งพัฒนาโดยปีเตอร์เฉิน (ผู้รับเหมาที่นาซาก็อดดาร์ด) ทำโดยการเทส่วนผสมของอีพ็อกซี่และท่อนาโนคาร์บอนลงในแม่พิมพ์ รานี้จะถูกทำให้ร้อนเพื่อรักษาและทำให้แข็งตัวอีพ็อกซี่และกระจกจะถูกเคลือบด้วยวัสดุสะท้อนแสงของอลูมิเนียมและซิลิกอนไดออกไซด์
นอกจากจะมีน้ำหนักเบาและมีความมั่นคงสูงแล้วกระจกชนิดนี้ยังผลิตได้ง่ายอีกด้วย ไม่ต้องใช้การขัด (กระบวนการที่มีราคาแพงและใช้เวลานาน) ซึ่งแตกต่างจากเลนส์ทั่วไปที่ไม่ต้องมีการขัดเงา ดังที่ Cottini ระบุไว้การพัฒนาเหล่านี้และอื่น ๆ ในเทคโนโลยี CubeSat สามารถช่วยภารกิจที่มีต้นทุนต่ำซึ่งสามารถสำรองลูกหมูในภารกิจที่มีอยู่ทั่วทั้งระบบสุริยะ
“ CUVE เป็นภารกิจที่มีเป้าหมายด้วยน้ำหนักบรรทุกเฉพาะทางวิทยาศาสตร์และรถบัสขนาดกะทัดรัดเพื่อเพิ่มโอกาสในการบินสูงสุดเช่นการแชร์รถกับภารกิจอื่นที่ดาวศุกร์หรือไปยังเป้าหมายอื่น” เธอกล่าว “ CUVE จะเสริมภารกิจของวีนัสทั้งในอดีตปัจจุบันและอนาคตและจะให้ผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมในราคาที่ต่ำกว่า”
ทีมคาดการณ์ว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าโพรบจะถูกส่งไปยังวีนัสซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจรองที่มีขนาดใหญ่กว่า เมื่อมันไปถึงดาวศุกร์มันจะถูกปล่อยออกมาและจะมีวงโคจรขั้วโลกรอบดาวเคราะห์ พวกเขาประมาณว่าจะใช้เวลา CUVE หนึ่งปีครึ่งในการไปถึงปลายทางและเครื่องมือสอบสวนจะรวบรวมข้อมูลเป็นระยะเวลาประมาณหกเดือน
หากประสบความสำเร็จภารกิจนี้จะช่วยปูทางให้กับดาวเทียมที่มีน้ำหนักเบาและราคาไม่แพงอื่น ๆ ซึ่งถูกนำไปใช้กับโซลาร์อื่น ๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจการสำรวจที่ใหญ่กว่า คอตตินี่และเพื่อนร่วมงานของเธอจะนำเสนอข้อเสนอของพวกเขาสำหรับดาวเทียม CUVE และภารกิจในการประชุมวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์โลกแห่งยุโรปประจำปี 2560 ซึ่งจัดขึ้นระหว่างวันที่ 17-22 กันยายนในเมืองริกาประเทศลัตเวีย
