金星の謎を解き明かす：DAVINCIミッション

観測機器をチタン製球体に仕込んで表面に着陸後９０気圧と４６０℃に１７分耐えてデータを周回中のキャリアに送れるダビンチ。以下、機械翻訳。
金星の謎を解き明かす：DAVINCIミッション
2022年6月14日に提出
ここで説明する希ガス、化学、およびイメージングの深層大気金星調査（DAVINCI）ミッションは、NASAディスカバリー計画の一環として金星への飛行に選ばれました。DAVINCIは、科学主導のフライバイと計装された降下球を統一されたアーキテクチャに組み込む金星への最初のミッションになります。予想される科学的成果は、金星の大気、表面、および進化の経路を、おそらくかつて住むことができた惑星であり、高温の地球型外惑星に類似しているという新しい理解になるでしょう。選択されたDAVINCIの主要なミッション設計は、2029年の夏/秋に優先的に打ち上げられ、2030年に2回のフライバイが行われ、2031年末までに降下球の大気圏突入が行われます。その後、その場での大気降下段階は、アルファレジオの上の雲頂から表面へのトランセクト中に金星大気の決定的な化学的および同位体組成を提供します。大気のこれらの現場調査と表面の近赤外線降下イメージングは、動的大気、雲の甲板、および表面の近赤外線放射率のリモートフライバイ観測を補完します。全体的なミッションの歩留まりは、大気と地表近くに関する少なくとも60 Gbits（圧縮）の新しいデータ、および微量ガス、主要な安定同位体、酸素の倦怠感、局所的な制約など、深層大気環境と化学の最初のユニークな特性評価になります。岩石組成、およびテセラの地形。大気のこれらの現場調査と表面の近赤外線降下イメージングは、動的大気、雲の甲板、および表面の近赤外線放射率のリモートフライバイ観測を補完します。全体的なミッションの歩留まりは、大気と地表近くに関する少なくとも60 Gbits（圧縮）の新しいデータ、および微量ガス、主要な安定同位体、酸素の倦怠感、局所的な制約など、深層大気環境と化学の最初のユニークな特性評価になります。岩石組成、およびテセラの地形。大気のこれらの現場調査と表面の近赤外線降下イメージングは、動的大気、雲の甲板、および表面の近赤外線放射率のリモートフライバイ観測を補完します。全体的なミッションの歩留まりは、大気と地表近くに関する少なくとも60 Gbits（圧縮）の新しいデータ、および微量ガス、主要な安定同位体、酸素の倦怠感、局所的な制約など、深層大気環境と化学の最初のユニークな特性評価になります。岩石組成、およびテセラの地形。


図1：過去の軌道ミッションの枠組み内でのDAVINCIミッションのコンテキスト
そして将来のミッションとのつながりを持っています。 主要な科学テーマは次のように強調されています
過去のミッションから残った質問への接続、およびへの新しい接続
現代および将来のミッションと太陽系外惑星科学の時代。 DAVINCIは
居住性が両方であるという文脈での将来の宇宙生物学のターゲットとしての金星へのゲートウェイ
私たちの太陽系とそれ以降で確立され、失われました（例：Limaye et al.2021）。


図2.金星の水の可能性のある歴史（例：Way et al。（2016）; Way and Del Genio
（2020））、地球の歴史と比較して。 金星の表面液体水の時代は
20億年以上持続し、DAVINCI測定はこれを制限するのに役立ちます
仮説。 証拠はまた、金星の火山活動が今日まで続いていることを示唆しています（例：
Smrekaretal。 2010）、およびDAVINCI希ガス測定は
金星火山活動。


図3.クリプトンKrとキセノンXeのDAVINCIの初めての測定は解決されます
地球での希ガス在庫の違いに関する質問（三角形の青い曲線）、
火星（円の付いた赤い曲線）と金星（正方形のある青緑色の曲線、パイオニアヴィーナス）
塗りつぶされた青緑色の領域として示されるVenera範囲）。 比較のために、太陽の値（オレンジ
半円の線）と炭素質コンドライトの値（四角の茶色の曲線）は
も示されています。 これらの違いは、各惑星を形成した材料の変化を意味する可能性があります。
惑星の進化の間のその後の出来事と同様に。 ベインズらの後の図。 （2013）。


図4.ガス混合比のDAVINCI測定は、表面鉱物学を制約する可能性があります
地表近くの大気の化学的状態。 この図は、
金星の表面状態での鉄含有鉱物。 赤い四角形はに対応します
CO2とSO2の混合比が0.965と130-185の場合の推定ガス化学平衡
それぞれppm。 CO、OCS、SO2、およびCO2を測定すると、大気かどうかが決まります
ガスは互いに平衡し、どの鉱物が安定しているか。 図はから変更されます
ゾロトフ（2015）。


図5：金星大気におけるDS垂直降下タイムラインの要約
各高度帯で追求された科学トピック。


図6：DAVINCIの詳細な測定により、金星の組成が明らかになります
〜70 km未満の大気、主要な化学サイクルを理解するために必要なコンテキストを提供し、
ここに示されている推定硫黄（S）サイクルなど。 SO2は、
CO2とN2の後の金星の大気、それでそれと他のS含有ガスの測定は
金星大気の化学的および物理的モデルの重要なアンカー。 で概説されているボックス
青は、DAVINCI降下球分析機器の対象となる主要種を示します
（セクション2.3）。

4.結論
DAVINCIミッションの概念は、フライバイ、着陸、および軌道マッピングミッションに基づいています。
過去の（PVLP、Venera、Vega、Magellan、Venus Express、Akatsukiなど）
金星探査の次の重要なステップ：洗練された降下球とフライバイの組み合わせ
（図1）。 DAVINCIは、大気を明らかにすることができる化学実験室を提供します
化学、火星の以前の同様の機器を超える降下イメージャー（例：
構成と地形）、コンテキストを確立するための環境パッケージ、およびフライバイ
リモートセンシングを現場探査に接続するためのイメージング（および通信）。 The
DAVINCIによって行われる発見は、大気の進化、金星の水分損失、および地表と大気の相互作用のモデルにおける長年のギャップを埋めます。複数あります
初期の金星の状態に関する競合モデル（例：Way et al.2016; Turbet et al.2021）、および
タイミングを定量化するには、バルク大気のD/Hを正確に測定することが不可欠です。
金星で起こりうる水の損失の量。追加情報はから来ます
テッセラの岩石タイプのDAVINCIの測定と
希ガス。これは、隣接するガスを解釈するための複数の証拠を提供します。
惑星の古代史。結果として得られるモデルの入力と制約は、幅広いメリットをもたらします
惑星の居住可能性がどのようになり得るかを理解するための次世代科学者のコミュニティ
進化する（Seageratal。2021;Sousa-Silvaetal。2020;Greavesatal。2020;Encrenazetal。
2020）そして、太陽系外惑星のモデリング、観測、および探査への道を開く
私たちの太陽系を超えた金星のような世界。