Сегодня исследование Венеры — одно из важнейших направлений в области изучения космоса. Связано это с тем, что она очень схожа по некоторым своим параметрам с нашей планетой, поэтому ее часто зовут «сестрой» Земли. Важность исследования Венеры заключается в возможности ответить на многие вопросы касательно будущего и нашей планеты: была ли на Венере жизнь, если да — то куда она делась; какие события стали причиной создания столь неблагоприятных условий на планете и т. д.
Используемые для исследования Венеры аппараты сильно отличаются друг от друга по целевым задачам и конструкции: одни предназначены для изучения планеты с орбиты, другие нужны для непосредственного анализа грунта Венеры, третьи — атмосферные аппараты — для получения сведений о планете с относительно близкого к поверхности расстояния, но с возможностью быстро изменять свое местоположение. Такие аппараты перемещаются в облачном слое планеты, именно о них и пойдет речь.
Для осуществления заданной цели существует несколько перспективных технических средств.
Данные аппараты перемещаются вместе с воздушным потоком. Было установлено, что в верхних слоях атмосферы скорость ветра 120–130 м/с, однако сама планета вращается вокруг своей оси значительно медленнее. Легкий аппарат, летая в зоне быстрого ветра, мог объяснить, как такое явление возникает, или хотя бы собрать о нем больше информации [1].
Данное техническое средство очень похоже на аэростатный зонд, но имеет важное отличие — возможность вертикального маневрирования с помощью воздушных винтов небольшой тяги и массы, с энергоснабжением от солнечных батарей. Маневрирование управляемого аэростата по вертикали расширит зону сбора данных [1].
Предполагается, что такие аппараты будут построены по схеме мультикоптера. Использование мультироторных ЛА (МРЛА) для исследования Венеры имеет ряд преимуществ, по сравнению с использованием классических аэростатных зондов. Например, используя МРЛА, открывается возможность точной корректировки траектории полета ЛА и полной его управляемости. Эта важная особенность позволяет собирать необходимые данные в определенных регионах планеты, практически невзирая на возмущающие факторы [2].
Устройство представляет собой дрейфующий зонд. Предназначен для проведения исследований в процессе дрейфа в атмосфере планеты. Данный аппарат состоит из 2-х частей: блока аппаратуры и парашюта-крыла, обеспечивающего дрейф в воздушных потоках. Использование такого аппарата весьма удешевляет аппарат, за счет использования для передвижения только движение воздушных потоков в атмосфере [1, 3].
Данный роторный аппарат напоминает по внешнему виду «торпеду», но имеет на своей продольной оси два управляющих винта, а на задней части — хвост с рулями. Такой тип устройства позволяет легко маневрировать в атмосфере планеты, имеет очень хорошие аэродинамические свойства и позволяет совершать вертикальный взлет и посадку, что открывает много возможностей при исследовании не только атмосферы, но и поверхности планеты [4].
Таким образом, в исследовании был проведен сравнительный анализ различных перспективных технических средств изучения атмосферы планеты Венера, в результате которого были выявлены конструктивные особенности этих устройств, описаны схемы функционирования и алгоритмы реализации эксперимента, а также выработаны критерии для сравнения и выделены преимущества и недостатки этих систем.