Trovata fosfina nell'atmosfera di Venere

Vi invito a leggere l’articolo, postato da Pherosnike poco su, ci sono un sacco di cose interessanti che non sono emerse da questa discussione, e tra l’altro è scritto in un linguaggio molto più semplice (anche se non facile) della maggior parte delle pubblicazioni; tra le altre curiosità:

  • La linea spettroscopica della fosfina trovata è certa in 15 sigma, che vuol dire al 99,9% con qualche altro 9 decimale.
  • La distribuzione della fosfina nell’atmosfera non è né concentrata in alcune zone, né distribuita, a detta dell’autore è qualcosa in mezzo: “the PH3 is distributed on intermediate scales (between highly uniform and small patches).”
  • Ci possono essere dei contribuiti di SO2 ai risultati, ma questi contribuiscono a un errore sulla concentrazione trovata per meno del 10% sui.
  • La fosfina in atmosfera è generata da qualcosa ignota e rimane in atmosfera mediamente per meno di 1000 anni.
  • Il motivo per cui è strano averla trovata è che l’ambiente di Venere (così come per gli altri pianeti rocciosi) è a forte ossidazione; non è raro trovarla nei pianeti gassosi che sono a forte riduzione, infatti c’è anche su Saturno.
  • Per lo studio hanno dovuto tenere conto della velocità relativa di Venere rispetto alla Terra, che sposta la linea spettroscopica anche se di poco.
  • Una della cause può essere geologica, ma per avere una concentrazione simile i vulcani dovrebbero essere 200 volte di più di quelli stimati.
  • Sopra i 60° di latitudine questo composto è assente, sotto i limiti della sensibilità dello strumento.
  • L’osservazione è durata 5 giorni (5 mattine per la precisione).

Altri dettagli non sono in grado di comprenderli col tempo a mia disposizione.

Riprendendo il filo della discussione qui sopra, invece, non penso che ha senso pianificare una missione. Cioè, anche riuscendo a prendere un campione di atmosfera… la concentrazione di fosfina non cambia, questa misurazione si può fare in modo accurato da Terra. Prima andrebbe capito cosa va cercato. Magari si può cercare anche dalla Terra. Anche la dichiarazione di Jim mi sembra fuori luogo, trovare la fosfina in atmosfera non implica in nessun modo che l’elemento che la genera va cercato in atmosfera. Sull’atmosfera terrestre c’è metano vaccino, ma le mucche (al momento) non volano.

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Mi sembra giusto, anche se leggermente prematuro.

Solo per leggibilita’ e per chiarire gli ordini di grandezza, l’aerostato del Vega 1 era questo:

Dalla pagina di wikipedia di Vega 1, licenza * CC BY-SA 4.0

Ora appendere un Pegaso o anche un Electron li sotto e’ abbastanza evidente quanto sia astronomicamente inconsistente con le dimensioni. I propellenti criogenici sarebbero fuori luogo. Andrebbe fatto rientrare su Venere un lanciatore intero, booster incluso, a propellenti solidi. Facciamo finta che abbia una massa al lancio simile all’Electron, il piu’ piccolo che mi viene in mente. Fanno 12.5 tonnellate. Sempre meglio delle 18.5 tonnellate del Pegasus. Questo il solo lanciatore. Per portarlo nell’atmosfera Venusiana servira’ uno scudo termico e un fairing ancora piu’ grande.
E per ora stiamo parlando solo della massa, non degli altri elementi di complessita’. Non so a chi sembra realistico.

Mentre e’ sicuramente piu’ realistico un aerostato con una gondola un po’ piu’ grande e piena di strumenti di cosi’. Anche con la sola miniaturizzazione possibile dopo 35 anni di progresso nell’elettronica una gondola delle stesse dimensioni permette di fare moltissime cose.
Tra queste moltissime cose non e’ contemplato metterci dentro un lanciatore in grado di fornire il delta V simile ai lanciatori terrestri.

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Non me ne volere, ma l’astronautica “lego” o “basta mettere un derivato di X insieme al vettore Y visto che le due componenti esistono e funzionano singolarmente” è un approccio al problema di come realizzare missioni spaziali che è sbagliato al 104%.

Decine di scienziati e ingegneri si spaccano la testa per qualche anno al fine di mettere insieme progetti di strumenti e veicoli spaziali robusti e funzionali, e anche questo non è garanzia che poi le cose funzionino sul posto (InSight docet).

Che serva una missione in loco invece che tempo ai telescopi, o che la tipologia di missione debba quasi ovviamente essere sample return invece di un pallone aerostatico con strumenti adeguati di analisi chimica a bordo è una speculazione che è prematuro fare, anche se a dirlo è Bridenstine (che ha pur diritto alla sua opinione e magari la rende nota per ragioni “politiche”, aka $)

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Giusto per rinforzare (qualora ce ne fosse bisogno) quello che scrive giustamente @marcozambi, hai presente che per lanciare in orbita un razzo Pegasus occorrono bestioni tipo il Boeing NB-52A oppure il Lockheed-Martin L-1011 Tristar?

E’ facile scrivere cose del tipo “basta prendere un Pegasus”, hai idea di come farlo arrivare su Venere?
Hai idea di quello che occorre tenerlo su per tutto il tempo necessario? Hai idea di quello che occorre per lanciarlo verso la Terra? Hai idea che poi occorre anche un veicolo di rientro appositamente progettato?

Non per scoraggiarti ma queste sono le domande che si pone, normalmente, chiunque si approcci all’Astronautica da un punto di vista ingegneristico e non da quello dei sogni (per carità non voglio dire che sognare è sbagliato, solo che i sogni sono una cosa e la realtà un’altra).

Personalmente sono attualmente impegnato proprio in un progetto per una capsula di rientro innovativa e ti posso assicurare che solo per arrivare ad un Dimostratore funzionale sono occorsi anni.

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Basta intendersi sul significato del termine “fattibile”.
Ho anche detto che non è cosa che possa esser messa su in pochi anni. Scienziati e ingegneri avranno di che spaccarsi la testa per un bel po.
Per intenderci, non penso a questo decennio ed ho forti dubbi anche sul prossimo.
Il punto decisivo è quello di poter inviare grossi carichi in orbita venusiana.
Per quel che riguardo il sample return, l’unica cosa che potrebbe escluderlo è accertare con certezza l’origine non biologica della sostanza. In tutti gli altri casi è fortemente desiderabile studiare campioni dell’atmosfera in laboratori terrestri.

Non ho mai detto “basta prendere un pegasus”.
Ho invece detto che non è cosa che si organizzi in pochi anni.
Tanto per dare un idea ragioniamo su un orizzonte temporale di 20 anni (tipico per questo tipo di cose).
Il punto chiave è la possibilità di inviare grossi carichi in orbita venusiana (diciamo 100 tonnellate ?)

Ah, il Boeing serve non a lanciare il pegasus (che è solo un esempio del tipo di oggetto richiesto), ma a portarlo a 12 km di altezza. Nel nostro caso andrebbe “depositato” in atmosfera con una cosa più simile ad un lander che non ad un Boeing.

Il “Pegasus” avrebbe solo il compito di portare i campioni dal “dirigibile” alla stazione orbitante. Quindi un “pallone aerostatico” serve in ogni caso e dovrebbe rimanere in atmosfera per lunghi periodi di tempo.

In questo scenario, che serve solo per chiarire di che cosa stiamo parlando, non vedo nulla di “infattibile”. Oltre alla volontà politica (e quindi ai fondi) servono anche una ventina di anni per organizzarlo.

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Senza offesa, ma io so leggere.
E poi hai corretto il tiro dopo, è ovvio che occorrono tanti anni.
Meno se si trovano soldi e volontà politica.

Purtroppo non c’è modo di far portare ad un pallone aerostatico (per quanto grande) carichi di tante tonnellate, altrimenti sai da quanto tempo sarebbero stati utilizzati sulla Terra per ovviare ad una serie di problemi di lancio.

Storicamente c’è il programma Rockoon che ha lanciato piccoli razzi sonda:

Allo stato attuale gli unici che si stanno cimentando con un qualcosa del genere sono gli spagnoli della Zero 2 Infinity:

Ed i romeni della ARCAspace:

Come si vede sono in grado di lanciare piccoli carichi in orbita, mentre per un “sample return” bisogna poi prevedere un sistema che permetta di sfuggire al pozzo gravitazione di Venere (più o meno simile a quello terrestre) e poi deve essere in grado di gestire la traiettoria di rientro a Terra con le relative correzioni, quindi stiamo parlando di un sistema di gran lunga più pesante (tipo Pegasus appunto).

Parlate di che razzo usare per riportare il venusiano a Terra come se fosse “IL problema”
Credo invece che se vuoi studiare un microorganismo aereo il problema sia farlo arrivare vivo sul tuo vetrino che hai qui
Quindi mentre risolvi quest’ultimo problema, magari dopo qualche Venus Bis, il primo ha avuto due o tre volte il tempo utile ad esser risolto

O no?

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Lo Hindenburg portava 60 tonnellate (certo ne pesava a vuoto 118)

Il vettore a propellente solido non deve tornare a terra, ma raggiungere un qualcosa in orbita venusiana

Ho parlato di un pegaso (come esempio) perché mi sembra il solo modo per portare un carico dall’atmosfera venusiana ad una stazione orbitante. L’ho immaginato agganciato al “dirigibile” come soluzione più “semplice”

Ma non stiamo facendo una CDR e neanche una PDR, solo delineando dei concetti di massima…
Serve poter lanciare una cosa tipo il pegaso dall’atmosfera venusiana e la cosa è fattibile:
Bisogna portare un oggetto del peso di una decina di tonnellate nell’atmosfera venusiana… e tenercelo per il tempo necessario

Tra l’altro non si tratta di una missione, ma di un programma… A me non dispiacerebbe vedere una cosa come il Lunar Gateway in orbita attorno a Venere, ma questa è un’altra storia…

Oppure portare e tenerci il tempo necessario un Venus Bis dopo aver chiesto a SpaceX “me lo sai andare a riprendere un coso appeso ad un pallone su Venere?”

Tanto per parlarne, lo LZ 129 “Hindenburg” aveva una tangenza massima teorica di circa 6.000 metri con il peso totale di circa 180 tonnellate. Teorica perché pur essendo fisicamente in grado di raggiungere tale quota lo LZ 129 non era pressurizzato, per cui si manteneva di norma a quote molto (ma molto) più basse.

Inutile dire che non è possibile paragonare un aeronave rigida come LZ 129 (che arriva appunto al massimo a 6.000 metri) con un pallone stratosferico terrestre che raggiunge di norma quote stratosferica (al disopra dei 20.000 metri), ancora peggio per un pallone stratosferico venusiano che dovrebbe viaggiare a quote superiori (sia pure in condizioni di pressione relativa simili a quelle terrestri per quote più basse) e dovrebbe anche far fronte a condizioni ambientali più proibitive rispetto al quasi vuoto delle quote stratosferiche terrestri.

“Sulla Terra la forza di gravità è pari a circa 9.81 m/s2 (1 g), mentre su Venere, essendo la sua massa di poco inferiore rispetto a quella terrestre, la forza di gravità è pari a (0,907 g)”…

Ma anche la distanza conta, quei 50km di quota ci farebbero risparmiare quanto?

praticamente nulla

Su Venere 50km di altezza significa stare a 30°C invece che a 400°C. Non e’ una differenza da poco.

Pero’ per il lancio sarebbe meglio stare ad una quota ancora piu’ elevata.

A 50km la pressione atmosferica su Venere e’ simile a quella della Terra al livello del mare, e la densita’ dell’atmosfera molto maggiore. Di conseguenza i motori ottimizzati per il vuoto sarebbero ben poco efficienti o non funzionerebbero neanche e ci sarebbero molte cosiddette “drag lossess”. Devi lanciare piu’ in alto.

Peraltro quel 10% spannometrico di velocita’ orbitale in meno rispetto alla Terra, dato come e’ fatta l’equazione dei razzi (che e’ un esponenziale inverso) potrebbe essere tutt’altro che trascurabile.

Pero’ non ci rendiamo conto di quanto sia incredibilmente complesso sviluppare un lanciatore. Farlo per la Terra, dove se hai un lanciatore efficiente poi lo usi per decine di lanci, fai tutti i test incrementali che vuoi e hai tutto il supporto necessario e lo staff a frazioni di secondo luce e’ un conto. Farne uno apposta per Venere, perche’ nonostante quanto scritto piu’ su sarebbe un animale MOLTO diverso da un lanciatore terrestre, e fare un design usa e getta per una singola missione, non ha alcun senso.

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Sembra che ESA tenterà di confermare la presenza di fosfina sfruttando i sorvoli di BepiColombo.

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Si stanno delineando due discussioni differenti :

  • astrobiologia di Venere
  • ipotetiche missioni robotiche e sample return da Venere

Prenderei in considerazione il separare gli argomenti…

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Sto leggendo un documento inviatomi da @Vespiacic poi volevo aprire un thread dedicato.

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Oddio un concept semiserio di missione umana dentro l’atmosfera di Venere la NASA lo aveva fatto tempo fa:

di tutto questo l’unica cosa che si è realizzata è la capsula Orion.

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Non so voi, ma a me l’idea di galleggiare su di un autentico inferno (eccezion fatta per “Caron dimonio con occhi di brace”) non mi eccita per nulla, piuttosto mi atterrisce…

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Si forasse mai il pallone ( non so con cosa) dovresti avere un sistema per darti alla fuga e anche molto in fretta.

“Missione manned” e “Venere” nella stessa frase dubito possano coesistere.

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