Dari luar angkasa, Venus tampak seperti bola besar dan buram. Berkat atmosfernya yang sangat padat, yang terutama terdiri dari karbon dioksida dan nitrogen, tidak mungkin untuk melihat permukaan menggunakan metode konvensional. Akibatnya, sedikit yang dipelajari tentang permukaannya sampai abad ke-20, berkat pengembangan teknik survei radar, spektroskopi, dan ultraviolet.
Yang cukup menarik, ketika dilihat di pita ultraviolet, Venus terlihat seperti bola bergaris, dengan area gelap dan terang berbaur satu sama lain. Selama beberapa dekade, para ilmuwan berteori bahwa ini disebabkan oleh adanya beberapa jenis materi di puncak awan Venus yang menyerap cahaya dalam panjang gelombang ultraviolet. Di tahun-tahun mendatang, NASA berencana untuk mengirim misi CubeSat ke Venus dengan harapan memecahkan misteri abadi ini.
Misi tersebut, yang dikenal sebagai CubeSat UV Experiment (CUVE), baru-baru ini menerima dana dari program Planetary Science Deep Space SmallSat Studies (PSDS3), yang berkantor pusat sebagai Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA. Setelah digunakan, CUVE akan menentukan komposisi, kimia, dinamika, dan transfer radiasi atmosfer Venus menggunakan instrumen ultraviolet-sensitif dan cermin pengumpul cahaya nanotube karbon baru.
Misi ini dipimpin oleh Valeria Cottini, seorang peneliti dari University of Maryland yang juga CUVE's Principle Investigator (PI). Pada bulan Maret tahun ini, program PSDS3 NASA memilihnya sebagai satu dari 10 penelitian lain yang dirancang untuk mengembangkan konsep misi menggunakan satelit kecil untuk menyelidiki Venus, bulan Bumi, asteroid, Mars, dan planet-planet luar.
Venus sangat menarik bagi para ilmuwan, mengingat kesulitan menjelajahi atmosfernya yang tebal dan berbahaya. Terlepas dari NASA dan badan antariksa lainnya, apa yang menyebabkan penyerapan radiasi ultra-violet di puncak awan planet tetap menjadi misteri. Di masa lalu, pengamatan menunjukkan bahwa separuh energi matahari yang diterima planet diserap dalam pita ultraviolet oleh lapisan atas atmosfernya - tingkat di mana awan asam sulfat ada.
Panjang gelombang lain tersebar atau dipantulkan ke ruang angkasa, yang memberikan planet ini kekuningan, penampilan tanpa fitur. Banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan penyerapan sinar UV, yang mencakup kemungkinan bahwa penyerap diangkut dari lebih dalam di atmosfer Venus melalui proses konvektif. Begitu mencapai puncak awan, bahan ini akan disebarkan oleh angin lokal, menciptakan pola penyerapan yang tajam.
Oleh karena itu daerah yang terang dianggap sesuai dengan daerah yang tidak mengandung penyerap, sedangkan daerah yang gelap melakukannya. Seperti yang ditunjukkan Cottini dalam siaran pers NASA baru-baru ini, misi CubeSat akan ideal untuk menyelidiki kemungkinan-kemungkinan ini:
“Karena penyerapan maksimum energi matahari oleh Venus terjadi pada ultraviolet, menentukan sifat, konsentrasi, dan distribusi penyerap yang tidak diketahui adalah fundamental. Ini adalah misi yang sangat fokus - sempurna untuk aplikasi CubeSat. "
Misi semacam itu akan memanfaatkan peningkatan miniaturisasi baru-baru ini, yang memungkinkan terciptanya satelit yang lebih kecil dan berukuran kotak yang dapat melakukan pekerjaan yang sama dengan yang lebih besar. Untuk misinya, CUVE akan bergantung pada kamera ultraviolet miniatur dan spektrometer miniatur (memungkinkan analisis atmosfer dalam berbagai panjang gelombang) serta navigasi miniatur, elektronik, dan perangkat lunak penerbangan.
Komponen kunci lain dari misi CUVE adalah cermin carbon nanotube, yang merupakan bagian dari teleskop mini yang ingin dimasukkan oleh tim. Cermin ini, yang dikembangkan oleh Peter Chen (kontraktor di NASA Goddard), dibuat dengan menuangkan campuran epoksi dan karbon nanotube ke dalam cetakan. Cetakan ini kemudian dipanaskan untuk menyembuhkan dan mengeraskan epoksi, dan cermin dilapisi dengan bahan reflektif dari aluminium dan silikon dioksida.
Selain ringan dan sangat stabil, jenis cermin ini relatif mudah diproduksi. Tidak seperti lensa konvensional, lensa ini tidak memerlukan pemolesan (proses yang mahal dan memakan waktu) untuk tetap efektif. Seperti yang ditunjukkan oleh Cottini, perkembangan ini dan lainnya dalam teknologi CubeSat dapat memfasilitasi misi berbiaya rendah yang mampu mendukung misi yang ada di seluruh Tata Surya.
"CUVE adalah misi yang ditargetkan, dengan muatan sains khusus dan bus kompak untuk memaksimalkan peluang penerbangan seperti berbagi perjalanan dengan misi lain ke Venus atau ke target yang berbeda," katanya. "CUVE akan melengkapi misi Venus di masa lalu, saat ini, dan masa depan dan memberikan pengembalian sains yang hebat dengan biaya lebih rendah."
Tim mengantisipasi bahwa di tahun-tahun mendatang, penyelidikan akan dikirim ke Venus sebagai bagian dari muatan sekunder misi yang lebih besar. Setelah mencapai Venus, itu akan diluncurkan dan mengasumsikan orbit kutub di sekitar planet ini. Mereka memperkirakan bahwa akan membutuhkan CUVE satu setengah tahun untuk mencapai tujuannya, dan penyelidikan akan mengumpulkan data untuk jangka waktu sekitar enam bulan.
Jika berhasil, misi ini dapat membuka jalan bagi satelit berbiaya rendah dan ringan lainnya yang dikerahkan ke badan Solar lainnya sebagai bagian dari misi eksplorasi yang lebih besar. Cottini dan rekan-rekannya juga akan mempresentasikan proposal mereka untuk satelit dan misi CUVE di Kongres Ilmu Planet Eropa 2017, yang akan diadakan mulai 17-22 September di Riga, Latvia.
