金星大気圏機動プラットフォーム

金星大気圏機動プラットフォーム（VAMP ）は、ノースロップ・グラマンとLGardeの航空宇宙企業によるミッションコンセプトで、動力付き、長時間滞空可能な、半浮力のインフレータブル航空機で、金星の上層大気のバイオシグネチャー^{[1] [2]}の探査と大気測定を行う。インフレータブル航空機は、デルタ翼または全翼機と呼ばれることもある台形の形状をしており、大気圏突入時には格納される電動プロペラを2つ備えている。

この航空機は、おそらく2029年にロシアのベネラDに搭載される金星への別の宇宙船ミッションの補助的なペイロードとして打ち上げられることが提案されている。昼間はVAMPが継続的な科学測定を行うことができ、夜間は高度50kmまで降下して完全に浮力を得て低出力状態を維持し、浮遊高度で適度な科学測定を行う。高度47.5～50.5kmにある金星の下層雲は酸性だが、適度な温度と圧力（約60℃、1気圧）など微生物の生存に適した条件が整っているため、一部の宇宙生物学者は探査対象であると考えている。^[3]

金星の雲の居住可能性は、科学者のハロルド・モロウィッツとカール・セーガンが1967年に推測して以来、議論の対象となっている。 ^[3]それ以来、その後の研究では、硫黄化合物、二酸化炭素（CO ₂）、水、適度な温度（0～60℃）と圧力（約0.4～2気圧）の存在など、好ましい化学的および物理的条件により、金星の雲層に微生物が居住できる可能性があることが強調されている。しかし、惑星の表面条件は450℃（860℉）を超えており、居住に適さないことが知られている。^[4]

金星の紫外線（UV）画像では、雲の高度で330～500 nmの吸収を引き起こす局所的な領域が明らかになった。金星のUVコントラストは、1928年に地球からの写真で初めて観測され、その後、1974年に地上での偏光測定、1978年に分光法、2008年からは宇宙船によって測定された。^[3]ビーナス・エクスプレス、あかつき、メッセンジャー、およびベネラ再突入探査機（ベネラ計画）による軌道上からの宇宙船調査にもかかわらず、分光観測では暗い部分が濃硫酸とその他の未知の光吸収粒子で構成されていることが示されたが、これらのコントラストの化学的および物理的特性はまだ不明である。^{[3] [4]}

いくつかのモデルでは、金星はかつて20億年もの間、表面に液体の水があり居住可能な気候であったと示唆されているため、一部の科学者は、これらの吸収特性は下層雲層に浮遊する大量の微生物によって引き起こされた可能性があり、^{[3] [4] [5] [6]}、仮説的には鉄と硫黄を中心とした代謝で繁栄している可能性があると推測しています。^[3]地球上では、一部の極限環境細菌は非常に酸性の条件で繁栄し、二酸化炭素を餌とし、硫酸を排出することができます。^[4]

金星大気圏機動プラットフォーム（VAMP）の構想は、航空宇宙企業ノースロップ・グラマンとLGardeの協力により2012年に開始され、金星の大気の現地測定を行うことができる科学搭載物を搭載した膨張式半浮力航空機で構成されています。 ^[9] この航空機はスケーラブルで、小型版は翼幅6メートル、機器を含む質量は90kgです。^[10]中型版は翼幅30メートル、質量450kg、実物大版は翼幅55メートル、質量900kgです。^[10]

VAMPは軌道上の母船によって宇宙空間に展開され、膨張してエアロシェルなしで金星の大気圏に飛び込む。^{[11] [12]}この航空機は10%の浮力を持ち、推進力を使用すると時速110kmで巡航でき、90%の揚力を提供する。^[13]電源は太陽電池とバッテリーである。^{[12] [13]}

推進されていないとき、航空機は地上約55kmの高度まで沈み、そこで100%の浮力に達する。^{[13] [9]}受動的に浮遊する車両はまた、夜間の運用や回復のためのセーフモード手順を簡素化する。^[13]航空機は数ヶ月から1年間運用可能であり、^[14]インタラクティブな（ただしリアルタイムではない）制御のために軌道上の通信中継衛星によってサポートされる必要がある。^[13] VAMPは高度50kmから65kmを飛行し^[14]広範囲の緯度とすべての経度をカバーする。^[13]航空機の形状、展開、および金星の化学的（酸）および熱的環境に対するさまざまなエンベロープ膜の耐性に関する研究が進行中である。^{[13] [15] [16]}チームはまた、梱包、展開シーケンス、構造質量を大幅に簡素化するレンズ状の形状の使用を評価しているが、それほど効率的に巡航することはできない。^[13]

この車両のコンセプトは、大気を持つ太陽系の他の惑星や衛星の探査の概念実証として、2017年5月にも発表されました。^{[12] [17]}

2013年の予備概念では、NASAが「金星フラッグシップ設計基準ミッション」と呼ぶ気球用の機器一式を想定している。その質量は20kgと推定され、作動には50Wの電力が必要となる。^[13]想定される機器は以下のとおりである。^[7]

• カメラ
• 希ガス分析計
• UV分光計
• 気象観測所
• 減衰全反射
• ガスクロマトグラフ/質量分析計 (GC/MS)
• 偏光比濁計
• 3D超音波風速計
• 電界センサー
• 光学顕微鏡

ベネラD

2020年代後半に予定されているロシアのベネラDミッションへのNASAの参加の可能性について、議論が続いている。2014年、ロシアの科学者たちはNASAに、このミッションにいくつかの機器を協力して提供することに興味があるかどうか尋ねた。 ^{[18] [19]}この協力では、ベネラDには気球、サブ衛星、長寿命（24時間）の地上ステーション、または機動性のある航空プラットフォームなど、米国のコンポーネントが組み込まれる可能性がある。^{[4] [18] [20]}潜在的な協力についてはまだ議論中である。^{[4] [18] [19]}

VAMPのコンセプトに取り組んでいるエンジニアは、この航空機は拡張可能であり、「中型」バージョンはベネラDミッションに同乗できる可能性があると述べている。このバージョンは翼幅30メートル、機器を含めた質量は450キログラムになる予定である。^[10]

ニューフロンティアプログラム

ノースロップ・グラマンは、NASAのニューフロンティア計画コンペティションへの参加も計画している。^[21]選定されれば、設計の成熟、開発、打ち上げ、運用のために最大10億ドルが授与される可能性がある。^[15]しかし、専門家は、提案されたVAMPは、NASA公認の金星探査分析グループ（VEXAG）の2014年科学ロードマップで要求されるすべての重要な質問に答えることができず、表面測定や表面と大気の相互作用の測定が欠落していると指摘している。^[15]

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