金星「維納斯」時隔40年重回人類探索視野

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人類上一次成功登陸金星的探測器是1982年前蘇聯的金星14號，已過去三十多年。現在我們將再次嘗試探索金星表面與低層大氣，「維納斯」重回人類探測視野。前蘇聯金星13號拍攝的金星地表，布滿輝長岩。金星13號于1982年3月1日成功...人類上一次成功登陸金星的探測器是1982年前蘇聯的金星14號，已過去三十多年。現在我們將再次嘗試探索金星表面與低層大氣，「維納斯」重回人類探測視野。

前蘇聯金星13號拍攝的金星地表，布滿輝長岩。金星13號于1982年3月1日成功着陸金星，並工作了127分鐘。(騰訊太空配圖)

騰訊太空 40年前的這個月，前蘇聯的金星9號成功登陸金星併發回首張金星表面照片，這也是人類探測器首次在另一顆行星上成功着陸併發回照片。但是這顆行星非常不友好，簡直像地獄一樣，表面平均溫度462 °C，地表氣壓是地球的92倍，高溫高壓只讓這個着陸器工作了53分鐘。
蘇聯人在1970至1980年代向金星表面發射了數個着陸器，甚至後來還發射了高空氣球。除了氣球在金星高層大氣里飛行了兩天外，在金星表面着陸的探測器最長工作時間也只有兩個小時。而在近日美國宇航局公布的「探索」系列深空計劃里，有兩個金星探索項目成功進入下一階段的篩選。
那麼，我們現在能否做的更好？NASA格倫研究中心的科學家，蘭迪斯•傑弗里（Geoffrey Landis）希望這三十年的新技術能夠使探測器在金星表面生存的更久，獲得更多的金星科學資料。
蘭迪斯是格倫研究中心金星新概念探索計劃的積極倡導者，他對與金星相關的生物學與大氣飛行頗有研究。這些年他在做一些與金星相關的新概念探索研究，如打算利用金星表面風力進行移動的輪式風車「Zephyr」。最近，蘭迪斯和他的同事開始為宇航局的「格倫極端環境平台(GEER)」工作，它大到能讓航天器進行類似金星環境的測試。

另一幅金星13號拍攝的金星地表 (騰訊太空配圖)

蘭迪斯在接受採訪時表示：「在金星着陸是非常困難的，金星表面溫度甚至比家庭烤箱工作的溫度都要高。探測器面臨的一個關鍵挑戰是傳統的硅電子技術儀器將無法工作，它們會在金星表面高溫，酸性的環境下分解。」
對此，他提出了幾個解決的辦法。金剛砂是一種具有高能隙的半導體，它在高溫環境下有良好的性能；或者將探測器包在一個堅固耐壓的輕質材料內，如鈦制外殼。
未來的探測器或許完全可以選擇不登陸的方式探索金星。在NASA的蘭利研究中心，研究人員打算使用飛艇在金星大氣約50千米高的地帶飛行，這種飛艇甚至可以載人。
金星大氣對流層和中氣層邊緣類似地球的對流層頂，高度大約50千米。根據麥哲倫號探測器和金星快車的觀測資料，金星上空52千米到54千米處的溫度在20 °C到37°C之間，而49.5千米處的氣壓則與地球海平面大氣壓相等。如果將載人飛艇送往金星大氣，高50到54千米的地方將是最容易進行載人探測活動甚至殖民的地方。金星上水也恰好分佈在這一帶，而且這裡的大氣成分主要是二氧化碳，這意味着飛艇的氣囊可以充氧漂浮在空中，因為氧氣比二氧化碳輕。
蘭迪斯說，金星是個神秘的星球，無論在哪種高度上研究都是有價值的，我們此前太關注火星卻忽視了金星。金星的上層大氣中充滿可以吸收紫外線的顆粒，但是沒人知道這些顆粒是什麼。一些科學家推測，它們可能是金星上的微生物，金星生命可能存在於金星的上層大氣中。而金星的低層大氣很活躍，風速可達每小時數百公里，探測器得到這些數據可以讓我們明白金星全球大氣如何運作，更好地了解溫室效應的影響。
今年1月，在金星軌道工作十年的歐空局「金星快車」已結束任務，而12月7日日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的「拂曉號」將最後一次嘗試進入環金星軌道，它也是人類第一顆金星氣象衛星，2010年12月進入金星軌道失敗。一旦12月初入軌金星成功，「拂曉號」將重點觀測金星大氣的「超自轉」現象。金星大氣風速極快，約4個地球日即可環繞金星一周，相比較金星自轉則需要243個地球日。

[圖擷取自網路，如有疑問請私訊]