Wie würden die Venuslander heute aussehen?

Zwischen 1966 und 1985 landeten mehrere Sonden , meist sowjetischer Bauart, erfolgreich auf der Venus. Viele von ihnen arbeiteten lange genug weiter, um Audio, Bilder und verschiedene Messungen zurückzusenden, obwohl keiner länger als etwa zwei Stunden überlebte.

Angesichts dessen, was wir über die Atmosphäre der Venus wissen, einschließlich der enorm hohen Temperatur und des Drucks, wie würden die Sonden, die eine sanfte Landung ermöglichten, heute aussehen, wenn wir sie aus der Nähe sehen könnten? Würden sie mehr oder weniger intakt erscheinen oder zerknittert wie eine zerdrückte Konservendose oder sogar teilweise geschmolzen wie Salvador Dalís herunterhängende Uhren ? Würden die Oberflächen Anzeichen von Staub, Abrieb oder Oxidation aufweisen?

Als Referenz existieren verschiedene Fotos von Nachbildungen der Venuslander sowie künstlerische Eindrücke der Lander auf der Venusoberfläche . (Ich bette diese Bilder hier nicht ein, da ich keine guten frei lizenzierten finden kann.)

Beachten Sie auch, dass eine frühere Frage hier zur Venus zwar das Thema behandelt, dass Lander durch atmosphärischen Druck zerquetscht werden, ihr Zeitrahmen jedoch auf den genauen Punkt begrenzt ist, an dem der Lander ausfällt. Meine Frage bezieht sich eher darauf, was mit dem Lander nach vielen Jahrzehnten der Vernachlässigung langfristig passiert.

Angesichts der korrosiven Atmosphäre stellt sich die Frage, ob überhaupt noch etwas übrig ist.
@GdD - nun, zumindest einige Teile können chemisch beständig sein. Beispielsweise sind Titan und Glas chemisch inert, zumindest bei Umgebungstemperaturen. Aber ich bin mir nicht sicher, ob es bei Venustemperaturen um +470 °C dasselbe ist ...
Es ist eine interessante Frage und ich hoffe, es gibt eine fundierte Antwort darauf @Heopps
Wenn die Sonden keine luftdichten Kammern enthielten, würden sie nicht von der Atmosphäre der Venus zermalmt werden. Raumsonden sind normalerweise offene Strukturen, sodass der Druck auf alle Seiten aller festen Komponenten wirkt, aus denen die Sonde besteht. Diese sind weitgehend inkompressibel, so dass es nicht zu Quetschungen kommen sollte.
Die Schwefelsäure überlebt nicht an der Oberfläche. Bei diesen Temperaturen dissoziiert es zu SO3 und H2O. SO3 ist ein starkes Oxidationsmittel, aber seine Konzentration ist sehr gering, so dass die Oxidation von Raumfahrzeugmaterialien langsam wäre. Aber es gibt überkritisches CO2 , das Nichtmetalle wie Kabelisolierungen und nichtmetallische Dichtungen schnell angreift. Viele Sondenkomponenten, insbesondere einige Elektronikteile, können keinen hohen Druck aushalten und wurden in Gegendruckbehältern geschützt. Diese wurden für eine ziemlich kurze Mission entwickelt und würden wahrscheinlich bis zu einem relativ kleinen Delta-Druck auslaufen, bevor sie zusammenbrechen würden.

Antworten (1)

Lassen Sie uns über die wichtigsten Materialien sprechen, aus denen die Venera-Lander bestanden. https://space.stackexchange.com/a/9965/25 hat eine großartige Zusammenfassung dessen, woraus die Lander bestanden. Sie bestehen aus Titan, Gold, Glasfaser, KG-25, einem Hochtemperatur-Polyurethanschaum, und PTKV -260. Es gibt eine Reihe anderer Materialien, wahrscheinlich einschließlich Glas und anderer Dinge, die das Potenzial haben, aber eine vollständige Liste der Materialien ist nicht verfügbar. Die meisten davon würden nicht funktionieren.

Das Titan zeigte bereits Oxidationserscheinungen, als die Sonden arbeiteten. Es ist davon auszugehen, dass dies fortgesetzt wird. Gold oxidiert nicht und hätte bleiben sollen. Alle Flüssigkeiten und Schäume hätten sich wahrscheinlich aufgelöst und nicht viel hinterlassen. Aluminium blieb wahrscheinlich größtenteils intakt, obwohl es durch zusätzliche Oxidation etwas geschwächt wurde, ist es wahrscheinlich zusammengebrochen. Es wird schließlich der Schwefelsäure erliegen. Eisen wird sich in jeglicher Schwefelsäure gelöst haben, die es an die Oberfläche schafft.

Dieses Papier schlägt vor, dass Gold, Iridium, Siliziumdioxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid und Aluminiumoxid gute Materialien für die Verwendung auf der Venus sind. Ich kann keinen Hinweis darauf finden, dass irgendetwas davon verwendet wird, außer Gold und höchstwahrscheinlich Siliziumdioxid. Jedes dieser Materialien hätte überlebt. Der größte Teil des Rests wäre eine Art oxidiertes Durcheinander, obwohl ich vermute, dass das meiste zumindest in der Nähe bleiben würde. Es gibt einen leichten Oberflächenwind auf der Venus, der die wirklich schwer beschädigten Komponenten weggeblasen hätte, aber viele von ihnen wären nur oxidierte Versionen dessen gewesen, was bereits da war.

Alle Teile, die überlebten, würden aufgrund des Windes mit Staub bedeckt sein. Die Bilder, die wir von der Oberfläche der Venus gesehen haben, zeigen nur sehr wenige Felsen, und die meisten davon sind ziemlich klein. Es ist wahrscheinlich, dass alle Lichtdrähte herumgeflogen wären, zusammen mit den stark beschädigten Komponenten. Das Glas von Objektiven wäre wahrscheinlich zusammen mit zumindest einem Teil der Elektronik geblieben, aber wahrscheinlich mit Staub bedeckt.

Einige der späteren Missionen verwendeten spezielle Materialien, die ihnen wahrscheinlich halfen, intakter zu überleben. Ich kann keine Details finden, aber sie scheinen hauptsächlich für die Elektronik verwendet worden zu sein. Aluminium und sogar Eisen werden lange genug halten, um ihren Zweck auf der Venus zu erfüllen, und der begrenzende Faktor bestand nie darin, die Struktur zusammenzuhalten.

Unterm Strich ist wahrscheinlich sehr wenig übrig, und was übrig bleibt, wäre verstreut und mit Staub bedeckt.

Hatten diese ein primäres Strukturmaterial, dh Stahl, Aluminium/Magnesium, das den größten Teil seines Trockengewichts ausmachte, etwas, das das Raumschiff zusammenhielt, mit dem andere Dinge verbunden waren? Venera Trockenmassen waren etwa 400 kg bis 700 kg. Vieles davon wird nicht aus Titan, Gold, Glasfaser, KG-25, einem Hochtemperatur-Polyurethanschaum, und PTKV-260 oder Glas bestehen. Da es mit etwas reagiert, oxidiert oder was auch immer, wird es jetzt sogar noch schwerer sein. Beispielsweise sind 1 kg Aluminium fast 2 kg Al2O3.
Wie sehen 500 oder 1000 kg „Staub“ aus? Wird es vom Wind verstreut? Gibt es direkt an der Oberfläche viel Wind oder ist es eher windstill?
Details zu Aluminium und Stahl hinzugefügt, von denen einer höchstwahrscheinlich den Großteil der Raumfahrzeugstruktur ausmachte. Sie würden nicht gut überleben. An der Oberfläche weht nicht viel Wind, aber der Wind wird bei einer so dichten Atmosphäre ziemlich stark sein.
ja, aber es ist nicht so, dass es in einer Pfütze aus flüssiger Schwefelsäure gelandet ist, die dann in den Abfluss geschüttet wurde und verschwand; die Oberfläche sieht trocken aus; die Säure liegt in Tröpfchen vor. Ich versuche mir immer noch vorzustellen, wo Hunderte von Kilogramm Baumetall tatsächlich hinkommen. Löst es sich in Nebeltröpfchen auf und wird als Aerosol weggeblasen oder tropft es auf den Boden und lagert sich als Aluminium- oder Eisensalz ab und wird dann weggeblasen, oder ist da ein Haufen rostähnlicher Dinge? Ich meine nicht, dass das Teil einer Antwort sein muss, es macht einfach Spaß, darüber nachzudenken. Ich kann alles gebrauchen, alles zum Aufschieben :-)
Fyi zum Spaß; Diese nette Antwort ist ziemlich interessant, und Links zu diesen , und ich frage mich, ob das erste Bild etwas auf der Venus sein soll?
Ich hätte gerne selbst eine bessere Antwort. Dies wäre die Arbeit von Artikeln auf Zeitschriftenebene, und ich denke, es wäre interessant. Aber ein Haufen verrostetes Metall, aus dem etwas Interessantes herausragt und mit Sand bedeckt ist, ist ungefähr das Beste, was wir wahrscheinlich bekommen werden.
Ya ich will das BAMF (Blow-Away Mass Fraction) wissen :-)
Wie würden die Venuslander heute aussehen?
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