Het vliegende laboratorium zal de samenstelling van de Venusiaanse atmosfeer gaan bestuderen terwijl het ook nog enkele, hopelijk veel onthullende foto’s schiet.

Een jaar geleden kwam NASA met een enthousiaste mededeling. Het Amerikaanse ruimteagentschap is namelijk voornemens om tegen het einde van dit decennium ons ‘kwaadaardige tweelingzusje’ Venus op een bezoekje te trakteren. Ondertussen krijgt de missie steeds meer handen en voeten. En in een nieuwe studie geeft NASA meer details over deze spannende en gedurfde aanstaande reis prijs, die onze kijk op de nog altijd raadselachtige planeet weleens voorgoed zou kunnen veranderen.

Onleefbare zusje
Venus wordt vaak omschreven als het onleefbare tweelingzusje van de aarde. Maar tegelijkertijd weten we eigenlijk nog maar weinig over haar, waardoor ze nog altijd een heus mysterie voor ons is. Venus lijkt in veel opzichten op de aarde. De planeet – die ietsje dichter bij de zon staat – is grofweg even groot en heeft een vergelijkbare structuur, massa en dichtheid. Maar daar houden de overeenkomsten wel zo’n beetje op. Venus heeft namelijk te kampen met een behoorlijk uit de hand gelopen broeikaseffect. De dikke atmosfeer houdt alle warmte gevangen, waardoor de oppervlaktetemperaturen oplopen tot 465 graden Celsius. Bovendien wordt de planeet omringd door een laag wolken die is doorspekt met bijtend zwavelzuur. Aangenomen wordt dat het echter niet altijd zo geweest is. Veel wetenschappers denken dat Venus in beginsel nog veel meer van de aarde weghad en zelfs water herbergde. Als zij gelijk hebben, is de grote vraag wat ertoe geleid heeft dat de planeet op een gegeven moment zo’n andere richting in is geslagen en er vandaag de dag zo heel anders uitziet dan de aarde.

De missie is door NASA DAVINCI genoemd, wat staat voor Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging. Met deze missie wil NASA de samenstelling van de Venusiaanse atmosfeer gaan bestuderen om te begrijpen hoe deze gevormd en geëvolueerd is.

De reis naar Venus
De missie zal naar verwachting in juli 2029 gelanceerd worden. Vervolgens zal DAVINCI ongeveer 6,5 maanden later tijdens een eerste flyby langs Venus scheren. Uiteindelijk zal de sonde drie flybys voltooien, waarin deze met behulp van verschillende instrumenten gegevens over het wolkendek en het oppervlak zal verzamelen. “We hopen een beeld te kunnen schetsen van de gelaagde atmosfeer en te achterhalen hoe deze vervolgens interageert met het oppervlak, in het bijzonder met de bergen van de Alpha Regio,” legt onderzoeker Jim Garvin uit. “Deze metingen stellen ons in staat om historische aspecten van de atmosfeer te evalueren en speciale gesteenten aan het oppervlak te detecteren, zoals graniet. En dat terwijl we ook op zoek gaan naar veelbetekenende landschapskenmerken die ons kunnen vertellen of er erosie of andere vormingsprocessen op Venus plaatsvinden.”

Het zal vervolgens ongeveer twee jaar duren om de sonde in positie te krijgen, maar daarna zal deze de atmosfeer boven de Alpha Regio binnendringen.

Duikvlucht
Inderdaad, want de bedoeling is dat de ruimtesonde een duik gaan nemen in de helse Venusiaanse atmosfeer. DAVINCI is eigenlijk een soort vliegend laboratorium, dat zich een weg zal banen door de dikke atmosfeer van de planeet en zo nauwkeurige metingen van de edelgassen en andere elementen zal verrichten. De hoop is dat er op deze manier nog onontdekte gassen aan het licht gebracht gaan worden, die zich in kleine hoeveelheden in de Venusiaanse atmosfeer ophouden. Bovendien hopen wetenschappers op bepaalde waterisotopen te stuiten; componenten van water die een bijdrage zullen leveren aan ons begrip van de evolutie van water op Venus. Op die manier hopen de onderzoekers te bepalen of de planeet ooit een oceaan herbergde of misschien toch slechts over een dikke, stomende atmosfeer beschikte.

Gasmonster
DAVINCI zal vervolgens steeds verder naar het oppervlak afdalen. Op ongeveer 120 kilometer boven het oppervlak gooit de sonde zijn hitteschild af en zal de plaatselijke atmosfeer van Venus ‘inademen’. De sonde zal op deze manier soortgelijke atmosferische gasmonsters nemen als robotwagentje Curiosity op planeet Mars.

Foto’s
Deze verdere afdaling zal tevens de eerste foto’s van de bergachtige hooglanden van Venus opleveren. Zodra de sonde onder de wolken opduikt op ongeveer 30.500 meter boven het oppervlak, zullen er honderden beelden vervaardigd worden. Hierdoor kan de rotssamenstelling en het oppervlaktereliëf in kaart worden gebracht op schalen die vanuit een baan om de aarde niet mogelijk zijn.

Landen op Venus
Uiteindelijk zal DAVINCI zelfs landen in de bergen in de Alpha Regio. “Maar als hij eenmaal is geland, hoeft hij niet per se meer te functioneren,” zegt onderzoeker Stephanie Getty. “Alle vereiste wetenschappelijke gegevens zullen verzameld worden voordat de sonde het oppervlak heeft bereikt. Maar als we de landing met ongeveer 12 meter/seconde overleven, zullen we onder ideale omstandigheden nog 17 tot 18 minuten aan de oppervlakte hebben.”

De onderzoekers hopen met deze enerverende missie bestaande geheimen over ons kwaadaardige tweelingzusje te ontraadselen en onder andere te achterhalen of Venus misschien ooit een bewoonbare planeet is geweest. De missie zal dan ook verder gaan dan eerdere missies naar Venus. “Geen van deze eerdere missies hebben de chemie of omgeving kunnen meten tot in het detail dat DAVINCI gaat doen,” zegt Garvin. “Bovendien is nog geen eerdere missie neergestreken op Venusiaanse hooglanden en zijn er nog niet eerder foto’s gemaakt. DAVINCI zal dus een belangrijke stap vooruit zijn, met 21e eeuwse mogelijkheden en sensoren.”