NASA科學家和工程師們在最近發表的一篇論文中給出了有關該機構的金星深層大氣惰性氣體、化學和成像調查(DAVINCI)任務的新細節。據悉，該任務將在2031年中期通過金星的分層大氣下降到該星球的表面。DAVINCI是首個使用航天器飛越和下降探測器來研究金星的任務。
DAVINCI是一個飛行分析化學實驗室，它將首次測量金星巨大的大氣-氣候系統的關鍵方面，其中許多方面自20世紀80年代初以來一直是金星的測量目標。另外，它還將首次提供金星山地高原的下降成像，同時還將以軌道上不可能的尺度繪製其岩石成分和表面浮雕。這項任務支持對少量存在的未被發現的氣體和最深的大氣層的測量，包括氫同位素的關鍵比率–水的組成部分，這有助於揭示水的歷史，無論是液態水海洋還是早期大氣層內的蒸汽。
據了解，該任務的載體、中繼和成像航天器(CRIS)有兩個機載儀器，它們將在飛越金星期間研究該行星的雲層並繪製其高地區域。此外，該任務還將投放一個小型下降探測器，該探測器有五個儀器，它們將在下降到地獄般的金星表面時以極高的精度提供一系列新的測量。
發表《Planetary Science Journal》上的這篇論文的第一作者、NASA戈達德太空飛行中心的DAVINCI首席研究員Jim Garvin說道：“這組化學、環境和下降成像數據將描繪出金星的分層大氣及它如何跟Alpha Regio山區的表面互動，該地區面積是德克薩斯州的兩倍。這些測量將使我們能評估大氣的歷史方面以及探測表面的特殊岩石類型如花崗岩，與此同時還可以尋找能告訴我們侵蝕或其他形成過程的提示性景觀特徵。”
DAVINCI將利用三個金星重力輔助，其通過利用行星的重力來改變CRIS飛行系統的速度和/或方向來節省燃料。前兩次重力輔助將為CRIS飛越金星做好準備，從而在紫外線和近紅外光中進行遙感，以此來獲得超60吉比特的關於大氣和表面的新數據。第三次金星引力輔助則將為航天器做準備，從而釋放探測器以使其進入、下降、進行科學研究和着陸並向地球進行後續傳輸。
第一次飛越金星將在發射后6個半月並將花兩年時間使探測器進入位置，這樣其可以在“正午”的理想照明下進入Alpha Regio的大氣層，目的是以328英尺（100米）到比一米更細的尺度測量金星的景觀。這樣的比例可以無需着陸的情況下對金星的山區進行着陸器式的地質研究。
一旦CRIS系統離金星約兩天的距離，探測器的飛行系統就將會被釋放，與此同時安全地將直徑三英尺（一米）的鈦制探測器包裹在裡面。探測器將在離地表約75英里（120公里）處開始跟金星上層大氣互動。科學探測器將在離地表約42英里（67公里）處拋出其隔熱罩后開始科學觀測。隨着隔熱罩的釋放，探測器的進氣口將攝取大氣中的氣體樣本並進行詳細的化學測量，這就像好奇號探測器在火星上進行的那種測量。在其一小時的下降過程中，該探測器還將在其出現在距離當地表面約10萬英尺（30,500米）的雲層下時獲得數百張圖像。
來自戈達德的副首席研究員Stephanie Getty說道：“探測器將在Alpha Regio山區着陸，但着陸后不需要操作，這是因為所有需要的科學數據都將在到達地表前拍攝。如果我們以約25英里/小時（12米/秒）的速度挺過着陸，那麼在理想的條件下，我們可以在表面上有長達17-18分鐘的操作。”
DAVINCI暫定於2029年6月發射，2031年6月進入金星大氣層。
Garvin說道：“以前在金星大氣層內的任務都沒有像DAVINCI的探測器那樣詳細地測量化學或環境。此外，以前的金星任務沒有在金星磁石高地上空下降，也沒有對金星表面進行下降成像。DAVINCI將以Huygens探測器在土衛六所做的工作為基礎改進以前的金星原位任務，但要有21世紀的能力和傳感器。”