Sue Smrekar vuole davvero tornare su Venere. Nel suo ufficio al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, lo scienziato planetario mostra un'immagine di 30 anni della superficie di Venere presa dalla navicella spaziale Magellan, un promemoria di quanto tempo è passato da quando una missione americana ha orbitato intorno al pianeta. L'immagine rivela un paesaggio infernale:una superficie giovane con più vulcani di qualsiasi altro corpo del sistema solare, spaccature gigantesche, imponenti catene montuose e temperature abbastanza elevate da sciogliere il piombo.

Ora surriscaldato dai gas serra, Il clima di Venere era ancora una volta simile a quello della Terra, con l'acqua di un oceano poco profondo. Potrebbe anche avere zone di subduzione come la Terra, aree in cui la crosta del pianeta sprofonda nella roccia più vicino al nucleo del pianeta.

"Venere è come il caso di controllo per la Terra, " ha detto Smrekar. "Riteniamo che abbiano iniziato con la stessa composizione, la stessa acqua e anidride carbonica. E hanno percorso due strade completamente diverse. Allora perché? Quali sono le forze chiave responsabili delle differenze?"

Smrekar collabora con il Venus Exploration Analysis Group (VEXAG), una coalizione di scienziati e ingegneri che studiano modi per rivisitare il pianeta che Magellan ha mappato tanti decenni fa. Sebbene i loro approcci varino, il gruppo concorda sul fatto che Venere potrebbe dirci qualcosa di vitale importanza sul nostro pianeta:cosa è successo al clima surriscaldato del nostro gemello planetario, e cosa significa per la vita sulla Terra?

Orbiter

Venere non è il pianeta più vicino al Sole, ma è il più caldo del nostro sistema solare. Tra il caldo intenso (900 gradi Fahrenheit di calore, o 480 gradi Celsius), le corrosive nubi sulfuree e un'atmosfera opprimente che è 90 volte più densa di quella terrestre, l'atterraggio di una navicella spaziale è incredibilmente impegnativo. Delle nove sonde sovietiche che hanno compiuto l'impresa, nessuno è durato più di 127 minuti.

Dalla relativa sicurezza dello spazio, un orbiter potrebbe usare il radar e la spettroscopia nel vicino infrarosso per sbirciare sotto gli strati di nubi, misurare i cambiamenti del paesaggio nel tempo, e determinare se il terreno si muove o meno. Potrebbe cercare indicatori di acqua passata, attività vulcanica e altre forze che potrebbero aver modellato il pianeta.

Smrekar, che sta lavorando a una proposta di orbiter chiamata VERITAS, non pensa che Venere abbia una tettonica a zolle come la Terra. Ma vede possibili accenni di subduzione, cosa succede quando due placche convergono e una scivola sotto l'altra. Più dati aiuterebbe.

"Sappiamo molto poco sulla composizione della superficie di Venere, " ha detto. "Pensiamo che ci siano continenti, come sulla Terra, che potrebbe essersi formato tramite subduzione passata. Ma non abbiamo le informazioni per dirlo davvero".

Le risposte non solo approfondirebbero la nostra comprensione del perché Venere e la Terra sono ora così diverse; potrebbero restringere le condizioni di cui avrebbero bisogno gli scienziati per trovare altrove un pianeta simile alla Terra.

Mongolfiera

Gli orbiter non sono l'unico mezzo per studiare Venere dall'alto. Gli ingegneri del JPL Attila Komjathy e Siddharth Krishnamoorthy immaginano un'armata di mongolfiere che cavalcano i venti di burrasca nei livelli superiori dell'atmosfera venusiana, dove le temperature sono vicine a quelle della Terra.

"Non c'è ancora nessuna missione commissionata per un pallone su Venere, ma i palloncini sono un ottimo modo per esplorare Venere perché l'atmosfera è così densa e la superficie è così dura, " disse Krishnamoorthy. "Il pallone è come il punto debole, dove sei abbastanza vicino da tirare fuori un sacco di cose importanti ma sei anche in un ambiente molto più favorevole in cui i tuoi sensori possono effettivamente durare abbastanza a lungo da darti qualcosa di significativo."

Il team doterà i palloni di sismometri abbastanza sensibili da rilevare i terremoti sul pianeta sottostante. Sulla terra, quando la terra trema, quel movimento si increspa nell'atmosfera come onde di infrasuoni (l'opposto degli ultrasuoni). Krishnamoorthy e Komjathy hanno dimostrato che la tecnica è fattibile usando mongolfiere d'argento, che ha misurato segnali deboli sopra le aree della Terra con tremori. E questo non è nemmeno con il beneficio della densa atmosfera di Venere, dove l'esperimento probabilmente restituirebbe risultati ancora più forti.

"Se il terreno si muove un po', scuote l'aria molto di più su Venere che sulla Terra, " ha spiegato Krishnamoorthy.

Per ottenere quei dati sismici, anche se, una missione in mongolfiera dovrebbe fare i conti con i venti di uragano di Venere. Il pallone ideale, come determinato da Venus Exploration Analysis Group, potrebbe controllare i suoi movimenti in almeno una direzione. La squadra di Krishnamoorthy e Komjathy non è arrivata così lontano, ma hanno proposto una via di mezzo:fare in modo che i palloni cavalchino essenzialmente il vento intorno al pianeta a una velocità costante, inviando i loro risultati a un orbiter. È un inizio.

Sonde di atterraggio

Tra le tante sfide che deve affrontare un lander di Venere ci sono quelle nuvole che bloccano il sole:senza luce solare, l'energia solare sarebbe fortemente limitata. Ma il pianeta è troppo caldo perché altre fonti di energia possano sopravvivere. "Per quanto riguarda la temperatura, è come essere nel forno della tua cucina impostato in modalità autopulente, ", ha affermato l'ingegnere JPL Jeff Hall, che ha lavorato su prototipi di palloni e lander per Venere. "Non c'è davvero nessun altro come quell'ambiente di superficie nel sistema solare."

Per impostazione predefinita, la durata di una missione di atterraggio sarà ridotta dall'elettronica del veicolo spaziale che inizia a guastarsi dopo poche ore. Hall afferma che la quantità di energia necessaria per far funzionare un frigorifero in grado di proteggere un veicolo spaziale richiederebbe più batterie di quelle che un lander potrebbe trasportare.

"Non c'è speranza di refrigerare un lander per mantenerlo fresco, " ha aggiunto. "Tutto quello che puoi fare è rallentare la velocità con cui si autodistrugge".

La NASA è interessata allo sviluppo di "tecnologie calde" in grado di sopravvivere giorni, o anche settimane, in ambienti estremi. Sebbene il concetto di lander Venus di Hall non sia arrivato alla fase successiva del processo di approvazione, ha portato al suo attuale lavoro relativo a Venere:un sistema di perforazione e campionamento resistente al calore che potrebbe prelevare campioni di suolo venusiano per l'analisi. Hall collabora con Honeybee Robotics per sviluppare i motori elettrici di nuova generazione che alimentano trapani in condizioni estreme, mentre l'ingegnere JPL Joe Melko progetta il sistema di campionamento pneumatico.

Insieme, lavorano con i prototipi nella Large Venus Test Chamber con pareti in acciaio del JPL, che imita le condizioni del pianeta fino a un'atmosfera che è un soffocante anidride carbonica al 100%. Con ogni test di successo, le squadre portano l'umanità un passo più vicino a spingere i confini dell'esplorazione su questo pianeta più inospitale.