在近500度中存活兩小時,蘇聯金星探測器在金星上看見了什麼?

2020-12-06 騰訊網

1981年10月30日,蘇聯金星計劃中的第13顆探測器金星Venera-13在質子-K火箭的託舉下,離開了拜科努爾發射工位,逃逸出地球引力範圍奔向金星,五天後姊妹星金星-14號緊隨其後。

質子-K運載火箭發射

太空探索初期,科學家為何對金星充滿熱情?

在太陽系的八大行星中,金星是從太陽向外的第二顆行星,古希臘人將她被命名為阿佛洛狄忒,作為希臘神話中愛與美的女神,羅馬人將它稱為維納斯

天文學家也給了她一個十分浪漫的天文符號來表示——維納斯的梳妝鏡,這也是今天女性符號的來源。我國古代天文學家將其名為太白星、啟明星。

她在夜空中的亮度僅次於月球,是第二亮的天然天體,對於上個世紀剛剛脫離引力束縛,用運載火箭步入星空的科學家來說,最吸引人等莫過於其它星球是否存在生命。

水星、金星、地球、月球、火星和最右邊的穀神星的大小比較

這個擁有濃稠大氣的星球,它的大小、質量、體積與到太陽的距離,均與地球相似,在探測器探測金星以前,天文學家認為金星的化學和物理狀況和地球類似,在金星上發現生命的可能性比火星還大,所以金星經常被稱為地球的姊妹或孿生兄弟。

科學家對她懷著無限熱情,1961年二月,第一顆人造衛星才發射四年,首個載人航天任務還在緊張準備中,尤裡加加林等初代太空人還在訓練時,人類第一顆地外行星探測器便出發了,目標金星。

金星-1A號

滿懷各國科學家期待的金星1A號仿佛開了個玩笑,四級火箭發動機點火失敗,奔向金星的探測器成了一顆地球衛星,八天後金星1號發射,但是飛行了一個月後再次失聯,當時的探測器信息傳輸速率僅為1位元組/秒。

歷時二十年首次記錄下金星表面場景

經歷來二十年的進化,成功降落金星的13號探測器只運行了127分鐘,說起來很扎心,它是蘇聯所有金星探測器中壽命最長的,最短的只有23分鐘。

鴿子之所以拿金星13號舉例子,是金星著陸器很多失敗或者局部失敗,成功的要麼沒帶照相設備,要麼就是照相設備故障,直到金星13號著陸,人們才見到這顆女神星球的樣貌。

蘇聯1982年為兩姊妹發行的紀念郵票

雖然姊妹星14號設計完全相同,但不幸的是,它的鏡頭蓋開始未能脫離,後來因為溫差突然彈掉,這顆探測器只堅持了57分鐘,照相能力恢復後拍攝的圖像很少。

正常工作兩小時的金星13號照相機所拍攝到的地表圖像彌足珍貴

Venera-13探測器的任務總質量接近4.4噸,不過著陸器質量只有750公斤,外觀上挺像一枚燈泡。

著陸器載有多達14種不同的科學儀器。儘管我們今天看來蘇聯以前好像很孤立,但是這種大科學項目其實經常是有其它國家參與的。

它的所有科學儀器是蘇聯生產的,不過研發時有法國和奧地利的科學家參與。

不像火星探測器那麼漫長,1981年發射的Venera-13隻花了短短4個月就到了目的地。

次年3月1日,下降段與Venera-13軌道器分離進入大氣層,因為金星的大氣層非常濃稠,著陸器僅需要降落傘即可,相較於大氣稀薄的火星來說簡單很多。

著陸器下降過程中,安裝的「 Thunderstorm-2 」 設備記錄了金星大氣大量的放電現象,閃電在金星上是比較頻繁的。

在降落在金星地表後,13號著陸器的兩個攝像頭開始觀察附近環境並將數據傳輸到軌道器,然後由軌道器轉發回地球。

在464攝氏度的環境溫度下,持續工作127分鐘的13號拍攝了著名的金星全景照片。

兩部相機總共拍攝了14幅彩色和8幅金星表面的黑白圖像,之所以這麼少是因為當時太空飛行器的信息傳輸速率限制。

著陸器上擁有一個鑽頭,鑽取土壤樣品後通過機械裝置回收到一個特殊內腔中。

內腔中有一部光譜儀,通過液氮對著陸器內進行降溫,將內腔設法維持在0.05個大氣壓和30攝氏度。

金星13號雖然壽命十分短暫,但它卻是在航空航天領域中首次成功使用光譜儀研究的地外行星樣品。根據蘇聯科學家後期披露的信息,當時金星13號周圍的土壤主要由白雲母鹼性玄武巖組成。

著陸器上還裝有麥克風,不幸的是著陸後長時間無法使用,只能在著陸器壽命的最後幾分鐘才恢復工作。

聽金星表面的風聲十分短暫,但是之後降落的姊妹星 Venera-14 成功在金星上錄製環境聲音並將其傳回地球。

經過多次探測,人們才發現金星對於人類來說絕對是地獄般的存在,與之相比火星都要溫柔的多。

著陸器周圍的溫度達到464攝氏度,大氣壓達到89個大氣壓。著陸器設計壽命只有32分鐘,堅持了127分鐘卻是超出設計的超長待機了。

採用液氮製冷的著陸器殼體採用鈦金屬,幸運的是下降段的球狀殼體熱防護做的足夠好,讓內部的著陸器在著陸前始終保持著比較涼爽的溫度,才能最終堅持如此之長的時間。

從1961年起,蘇聯和美國向金星發射了30多個探測器,從近距離觀測,到著陸探測,向人們揭露這顆愛神星球其實並不浪漫,適合碳基生命存在的環境目前來說只有地球;宇宙絕大多數時候都是荒涼而極端的。(圖片來自網絡,如侵刪)

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    而金星的探測器,比如金星上待的時間最長的金星13號,僅僅工作了127分鐘,就和地面失去了聯繫。是什麼原因導致了二者之間這麼大的反差呢?環境惡劣的金星--金星13號但從表面的數據上看,可能金星的探測結果不如火星的探測結果,畢竟2小時和15年,這不是一個很小的差距,然而,事實並非如此,蘇聯對金星的探測結果發現了一個事實,金星的環境遠比人類之前想像的還要惡劣,造成探測結果的差異也是多方面的:
  • 金星13號探測器:讓世界如此近的了解金星
    金星是太陽系中的八大行星之一,是一顆終日包裹在雲層之下的行星,按距太陽遠近的排序中,金星位於第二,距離太陽約1.08億公裡,也是離地球最近的一顆行星,當然,火星在近地點時的距離可能會更近一點。在最初發展太空探索的時候,因為金星距離地球比較近,且與地球有著相似的大小,並有著高反射率的雲層,通過當時的天文望遠鏡看起來,它有著更像地球的潛質。而從地球上來看,金星在夜空中的亮度是僅次於月球的,就這樣,金星成了早期各國探索的一個趨勢。
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    自上個世紀五十年代開始,美蘇爭霸帶來了航天競賽,今天依然讓航天愛好者津津樂道。除了登月和建立空間站,人們還把目光放在了更遠的深空,距離地球比較近的行星,更是有著濃厚的興趣。16顆探測器,維加雙星的任務目標是研究金星的大氣。
  • 在金星上飛行1.15萬公裡,35年前飛向金星的蘇聯氣球
    自上個世紀五十年代開始,美蘇爭霸帶來了航天競賽,今天依然讓航天愛好者津津樂道。除了登月和建立空間站,人們還把目光放在了更遠的深空,距離地球比較近的行星,更是有著濃厚的興趣。八十年代,鼎鼎大名哈雷彗星將在1986年達到軌道的近日點,哈雷彗星雖然是短周期彗星,但是它75年的軌道周期對於人類來說,也是足夠漫長了。
  • 為何不先殖民金星?派去30多個探測器有何發現,金星大氣或有生命
    可能有人認為,這或許是火星離地球比較近的緣故吧,事實上,在整個太陽系中,金星是離地球最近的行星,平均距離比火星還要近,火星與太陽平均距離約2.25億公裡,地球與太陽平距離約1.5億公裡,金星與太陽平均距離約1.082億公裡,也就是說,火星軌道與地球軌道平均距離為0.75億公裡,金星軌道與地球軌道平均距離約0.5億公裡,誰距離更近,結果已經很明顯了。
  • 金星比火星距離地球更近,為什麼我們少有聽到金星探測器的報導?
    在宇宙中,金星是距離地球最近的行星。人類探索太空一貫是從近到遠,從近地軌道到深空。但是也有些例外,之前我介紹過了水星探索,這次介紹一下金星探索。在1967年6月12日蘇聯發射的「金星4號」探測器任務中,探測器經過長途跋涉成功登陸金星表面,但遺憾的是金星大氣的壓力和溫度比人們原先預想的高得多,使著陸器受損故而未能發回金星探測結果。人們對金星的認知受到了挑戰,之後的探測更是暴打。在1970年12月15日蘇聯發射的「金星7號」探測器任務中,探測器實現軟著陸還成功傳回金星表面溫度等數據資料。
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  • 那些年,蘇聯對金星探測的狂熱史(六)
    作者 cbjchxh轉載於百度貼吧-航天吧原始資料來源 衛星百科-sat.huijiwiki.com時間又過去了兩年,下一個金星發射窗口已經如期而至。1972年,拉沃契金科研生產聯合體又打算向金星發射兩枚探測器,這一次,工程師們絞盡腦汁,想要一方面保留著陸器圓圓的外形,以減少下降時的阻力,另一方面要在著陸後讓它穩穩的落在地面上,並且天線指向地球。
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  • 有人說金星距離地球比較近,為什麼人類不選擇登陸金星?
    太陽系一共有八個行星,從離太陽最近的依次是,水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星。能看出來,地球和金星是挨著的,那麼人類怎麼不登陸近的金星呢?金星的半徑大約6000公裡左右,比地球就小那麼一點點,體積比地球大,是地球的0.9倍,沒有液態水,它的地表溫度非常高,能達到500多度,大氣壓是地球的90倍。金星是離我們地球最近的行星,它的亮度排在第二位,僅次於月亮,是一顆類地行星。在內部結構上也比較像,具體的距離平均大約4150萬公裡左右。月球離我們有多遠?
  • 探測器進入金星後堅持不了兩個小時,人類要如何探索金星生命?
    最近金星真的是太熱門了,就是因為科學家在金星的大氣中疑似發現了磷化氫—一種在地球上由微生物產生的氣體。雖然這個發現遭到了多方的質疑,但是金星似乎要成為下一輪人類太空探險的目的地了。美國的NASA更是已經計劃在2021年就要發射探測器上金星了。
  • 進入未知世界:蘇聯「金星7號」探測器
    蘇聯的首選是將其太空探索活動的消息保留,直到成功為止。因此,失敗的「金星1號」任務被公開命名為「 Heavy Sputnik」,顯然是1957年著名發射的世界上第一顆人造衛星的繼任者。不過,「金星3號」成功著陸金星,成為第一顆著陸其他行星的地球探測器,但通訊系統未能傳回任何訊息。 直到1967年「金星4號」的發射,蘇聯才開始為其努力獲得一些回報。該探測器成為第一個將數據從另一個星球的大氣傳遞迴地球的太空飛行器,此後不久它就在金星表面的巨大壓力下崩潰。
  • 金星離地球很近,人類為何不登陸金星?
    在上世紀60年代,美蘇等國就開始探測金星,迄今已向金星發射了40多顆探測器,其中將近二分之一的探測器都是蘇聯發射的。「金星7號」探測器成功到達金星表面,成為第一個登陸金星的人類探測器。1978年,蘇聯的金星10號和11號也實現金星表面軟著陸,在極端惡劣的環境下,分別工作了110分鐘。美國也不甘落後,於1978年發射了先驅者1號和2號探測器。此後,蘇聯又陸續發射了多顆金星探測器。
  • 相比火星,金星為何更難探測-蘇聯金星探測歷史
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    金星11號、12號成了兩個沒有傳回圖像的盲探測器。但是,它們也探測到許多有趣的現象:下降過程中,兩者都監測到低頻無線電噪音的爆發,類似於地球上閃電風暴產生的噪音,但明顯更強烈。有一些證據表明它們起源於遠低於雲層的深大氣層。火山噴發周圍的閃電或一些未知的大氣電學現象可能是其成因。
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    前蘇聯科學家稱金星八百萬年前有高級文明?網友:前蘇聯無所不能說到金星上的文明,最有發言權的就是美國和前蘇聯了,他們曾不止一次的探測金星這個神秘的星球,雖然最後都以失敗告終,然還是不離不棄。在關於各種「金星事件中」尤其是前蘇聯的科學家們鬧得最兇,被眾網友稱:前蘇聯科學家真是無所不能,各種背鍋曾在網上很火的什麼「金星上發現二戰飛機」「金星上有城市遺蹟」等,都是所謂的前蘇聯科學家搞出來的,而且前蘇聯科學家還善於「推翻」,比如說「埃及金字塔」是現代人偽造的,「長城」也是現代偽造的而這次前蘇聯科學家又認為「金星早在八百萬前就有高級文明的存在」,而對於眾網友來說,已習慣了前蘇聯科學家的一派作風
  • 那些年,蘇聯對金星探測的狂熱史(終篇)
    著陸器於1985年6月11日03:02:54降落在北緯7.5度,東經177.7度,就在阿佛洛狄忒(Aphrodite Terra)東部以北。著陸地點的高度低於行星平均半徑0.6公裡。著陸器從地表傳輸了56分鐘的數據。在著陸點測得的氣壓為95 atm,溫度為740 K。氣球測得的向下陣風為1米/秒,顯示的水平風速最高240公裡/小時(比之前的值都要高)。
  • 1972 年發射失敗的蘇聯金星探測器可能今年墜落地球
    首先,我們必須追溯20世紀70年代的太空歷史,當時正好是蘇聯與美國兩個冷戰對手之間的太空競賽到達頂峰後不久。蘇聯於1972年3月31日發射了「宇宙482號」(又稱「金星9A號」)金星探測器。然而,由於火箭末節出現問題,未能成功將探測器推向金星,使其至今仍然滯留在低地球軌道。