重返金星:尋找人類未來家園

2020-10-21 飛翼點通

兩個分別名為「達文西+」(DAVINCI+)和「真相」(VERITAS)的金星探測器正在與擬議的另外兩項探測計劃競爭,它們分別前往海王星衛星海衛一和木星的多火山衛星木衛一。NASA可能會從四個決賽名額中挑中兩個。而且,金星的訪客還有其他的可能。

「我們也應該認識到,金星是一個我們可以通過規模較小的任務就能抵達的行星目的地,」NASA的科學任務理事會主席託馬斯·祖布欽(Thomas Zurbuchen)說。

印度航天局提出了一項名為「舒克拉雅1號」(Shukrayaan-1)的任務,它圍繞金星運行,主要關注其大氣層的化學成分。

卡爾·薩根(Carl Sagan)曾經說過,金星是我們太陽系中最像地獄的行星。那麼,我們什麼時候能重返那裡呢?


這是NASA「先鋒計劃」裡金星2號探測器和四個大氣探測器的藝術效果圖,用於1978年的一次任務,目的是更多地


9月14日,天文學家報告稱在金星的酸性雲層中發現了化學物質磷化氫,這可能是生命的跡象。這讓一些行星科學家十分渴望能夠重返太陽的第二顆行星,尤其是那些認為比起火星和其他星球,金星長期以來都被忽視的人。

「如果這顆行星是活躍的,正在產生磷化氫,而且在金星大氣層中有什麼東西在製造磷化氫,那麼,萬能的上帝啊,忘記關於火星的廢話吧,」北卡羅來納州立大學(North Carolina State University)的行星科學家保羅·伯恩(Paul Byrne)說。「我們需要著陸器,軌道飛行器,我們需要一個項目。」

要造訪金星並不容易。它的大氣富含二氧化碳,密度是地球的90倍,其表面溫度平均達到800華氏度(約426.7攝氏度)。它的表面壓力大到足以壓碎一些潛艇。

但這並沒有阻止人類太空計劃的嘗試。地球上的各個政府已經發射了約40個機器人太空飛行器,試圖以各種方式登上金星。以下是歷史上金星之旅的亮點,以及在未來快速前往該行星、對那些雲層一探究竟的前景。

金星的許多蘇聯訪客

1961年,蘇聯的太空計劃開始嘗試探索金星。在接下來的幾十年裡,蘇聯向這個有時被稱為地球孿生兄弟的世界發射了數十個太空飛行器。雖然蘇聯在探索金星之初多次失敗,但它成了首個將太空飛行器降落到另一個星球的國家,不久之後,又成為首個在另一個行星表面拍攝照片的國家。即使以現代標準來衡量,他們的工程學成就也是重大的。

看到第一批被送入大氣層的太空飛行器像易拉罐一樣被壓扁後,蘇聯人意識到金星上的壓力有多大。經過這樣的反覆試錯,他們建造了一個五噸重的金屬太空飛行器,可以承受巨大的表面壓力,哪怕僅能維持1小時時間。

1967年,「金星4號」(Venera 4)成為首個測量另一個行星大氣的太空飛行器,它探測到了大量二氧化碳,這導致了金星無休止的溫室效應。

982年蘇聯金星14號著陸器拍攝的金星表面照片。

然後在1975年,蘇聯的「金星9號」(Venera 9)成為首個在另一個行星表面拍攝圖像的探測器。我們的世界正式見識到了金星。「金星9號」及其在後來的任務中傳回的圖像顯示了一個真正獨一無二的星球:布滿裂縫的地表,籠罩在朦朧、散射的霓虹綠光下。我們以為這個星球可能被海洋覆蓋,與地球接近,但它實際上卻是個漫天毒雨的異世界。

金星飛行器系列後來的任務一直延續到1980年代,讓科學家們對金星的地質作用有了更好的了解。金星11號和12號在前往金星表面時都探測到了大量閃電和雷鳴。金星13號和14號都配備了麥克風,記錄了它們降落到金星表面時的聲音,它們也成了首批在另一個行星錄製音頻的太空飛行器。

蘇聯對金星的最後探索是1985年「維加」(Vega)計劃的雙子探測器,它們各自釋放了裝有科學儀器的巨大氣球,顯示了探測器漂浮在金星雲層中的可能性。

到冷戰末期,蘇聯太空計劃的放緩令其暫時停止了對金星發射探測器。雖然俄羅斯的太空計劃已經討論過未來對金星的探索,但其概念僅僅停留在圖紙上。

金星14號拍攝的另一張照片。該著陸器在金星表面運行57分鐘,那裡的溫度達到869華氏度(約465攝氏度),氣壓

NASA也把目光投向了金星

雖然火星一直被美國太空規劃者視為掌上明珠,但1960和70年代的「水手(Mariner)」與「先驅(Pioneer)」計劃仍留給了金星。


金星表面的全球視圖,主要由麥哲倫號探測器在1991年獲得的數據組成。

1962年,「水手2號」成為首個抵達金星的美國探測器。它探測到金星高空雲層的溫度較低,但表面非常熱。

1978年,先驅計劃的任務讓美國研究者對金星有了更深入的了解。其中第一次任務環繞金星運行近14年,揭示了很多關於神秘的金星大氣層的信息。它還觀察到金星表面比地球光滑,而且磁場很弱,甚至可能沒有。第二次先驅計劃向金星大氣層發射了一些探測器,送回了關於金星雲層結構和表面雷達讀數的信息。

1990年,NASA的「麥哲倫號」(Magellan)探測器進入金星軌道,用四年時間繪製了金星表面圖,並尋找其板塊運動的證據。它發現近85%的金星表面被古老的熔巖流所覆蓋,表明金星曾經有、現在也可能有火山活動。

它成了最後一位美國訪客,儘管NASA的一些探測器在設定前往其他目的地的航線時,曾把金星當作彈弓。

金星的其他訪客

2005年,「金星特快車」(Venus Express)由歐洲航天局(European Space Agency)發射升空。它環金星運行了八年,觀察到它仍可能有地質活動性。

目前金星唯一的訪客是日本在2010年發射的「破曉號」(Akatsuki)。該探測器在投入金星軌道的時候引擎點火失敗,因此錯過了與金星的相遇。2015年,任務管理人員成功將其引導到金星軌道上,並對該行星進行了研究。

從那以後,它就改變了科學家對地球這一雲層密布的孿生兄弟的看法。在對金星密集雲層的物理研究中,破曉號發現了被稱為重力波的金星風乾擾,以及金星大氣中的赤道高速氣流。

破曉號探測器在2016年拍攝的金星夜間的假彩色圖像。

誰是下一個訪客?

許多重返金星的任務已經被提出,一些太空機構已經宣布了前往金星的抱負。但很難說是否有人會成功。中國有沒有探測金星的更值得關注。

由於在金星發現硫化氫,可能存在生命跡象,那麼我們不妨試想一下生命將會以何種形式生存呢?在地球上能適應最惡劣的環境生物有水熊蟲,甚至能在太空生存。那麼在金星的環境中如果有生物的話也許它們生活的很舒適,但若是來到地球可能對於它們而言反而是地獄。

當然從以前各種探測照片中也曾經發現過那裡有疑似的城市遺蹟,不過這些都是猜測,但是科學家最近的發現還是還是值得關注的,如果能夠發現其他星球存在生命體,那麼地球人類至少將不再孤單,人類將更有信心繼續探索,甚至在未來發現三體世界。

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