宇宙から見ると、金星は大きく不透明な球のように見えます。二酸化炭素と窒素を主成分とする非常に密度の高い大気のおかげで、従来の方法では表面を見ることができません。その結果、レーダー、分光および紫外線調査技術の開発のおかげで、20世紀までその表面についてほとんど何も知られていませんでした。
興味深いことに、紫外帯域で見ると、金星は縞模様のボールのように見え、暗い領域と明るい領域が互いに隣接しています。何十年もの間、科学者たちは、これは金星の雲の頂上に紫外波長の光を吸収するある種の物質が存在するためであると理論づけてきました。 NASAは今後数年間、この永続的な謎を解決するために、CubeSatミッションを金星に送る予定です。
CubeSat UV実験（CUVE）として知られるミッションは、NASAのゴダード宇宙飛行センターとして本社を置く惑星科学深宇宙SmallSat研究（PSDS3）プログラムから最近資金を受け取りました。展開後、CUVEは紫外線に敏感な機器と新しいカーボンナノチューブ集光ミラーを使用して、金星の大気の組成、化学、ダイナミクス、および放射伝達を決定します。
ミッションは、CUVEのPrinciple Investigator（PI）でもあるメリーランド大学の研究者であるValeria Cottiniが主導しています。今年3月、NASAのPSDS3プログラムは、小型衛星を使用して金星、地球の月、小惑星、火星、および外惑星を調査するミッションコンセプトを開発するために設計された他の10件の研究の1つとしてそれを選択しました
金星は、その厚くて危険な大気を探索することが困難であることを考えると、科学者にとって特に興味深いものです。 NASAや他の宇宙機関にかかわらず、惑星の雲の頂上で紫外線の吸収を引き起こしているのは謎のままです。過去の観測では、惑星が受け取る太陽エネルギーの半分は、大気の上層、つまり硫酸雲が存在するレベルによって紫外帯に吸収されることが示されています。
他の波長は、宇宙に散乱または反射されます。これにより、惑星は黄色がかった、特徴のない外観になります。対流過程によって金星の大気のより深いところから吸収体が輸送されている可能性を含め、UV光の吸収を説明するために多くの理論が進められてきました。雲の頂上に到達すると、この物質は局所的な風によって分散され、筋状の吸収パターンを作成します。
したがって、明るい領域は吸収体を含まない領域に対応すると考えられますが、暗い領域は対応します。 Cottiniが最近のNASAプレスリリースで示したように、CubeSatミッションはこれらの可能性を調査するのに理想的です。
「金星による太陽エネルギーの最大吸収は紫外で発生するため、未知の吸収体の性質、濃度、および分布を決定することが基本です。これは非常に重点を置いたミッションであり、CubeSatアプリケーションに最適です。」
そのような使命は、小型化における最近の改善を活用し、より大きなものと同じ仕事をすることができるより小さな箱サイズの衛星の作成を可能にしました。 CUVEの使命は、小型化された紫外線カメラと小型分光器（複数の波長の大気の分析を可能にする）、および小型化されたナビゲーション、電子機器、および飛行ソフトウェアに依存します。
CUVEミッションのもう1つの主要コンポーネントは、カーボンナノチューブミラーです。これは、チームが含めることを望んでいる小型望遠鏡の一部です。このミラーは、Peter Chen（NASA Goddardの請負業者）が開発したもので、エポキシとカーボンナノチューブの混合物を型に流し込むことによって作成されます。次に、この金型を加熱してエポキシを硬化させ、ミラーをアルミニウムと二酸化ケイ素の反射材料でコーティングします。
このタイプのミラーは、軽量で安定性が高いことに加えて、製造が比較的簡単です。従来のレンズとは異なり、効果を維持するために研磨（高価で時間のかかるプロセス）を必要としません。 Cottiniが示したように、CubeSatテクノロジのこれらおよびその他の開発は、太陽系全体の既存のミッションに便乗できる低コストのミッションを促進する可能性があります。
「CUVEはターゲットを絞ったミッションであり、専用のペイロードとコンパクトなバスを備えているため、金星や別のターゲットへの別のミッションとの乗車シェアなど、フライトの機会を最大限に活用できます」と彼女は語った。 「CUVEは過去、現在、そして将来の金星ミッションを補完し、より低いコストで優れた科学的利益を提供します。」
チームは、今後数年間で、プローブがより大きなミッションのセカンダリペイロードの一部として金星に送信されることを期待しています。それが金星に到達すると、打ち上げられ、惑星の周りの極軌道を想定します。彼らは、目的地に到達するまでにCUVEに1年半かかると推定し、プローブは約6か月間データを収集します。
成功した場合、このミッションは、より大きな探査ミッションの一環として他の太陽体に配備される他の低コストで軽量の衛星への道を開く可能性があります。コッティーニ氏とその同僚たちは、ラトビアのリガで9月17〜22日に開催される2017 European Planetary Science Congressで、CUVE衛星およびミッションの提案を発表する予定です。
