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科学探索

 
 
 

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金星“维纳斯”时隔40年重回人类探索视野   

2015-10-13 19:46:46|  分类: 天文航天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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人类上一次成功登陆金星的探测器是1982年前苏联的金星14号,已过去三十多年。现在我们将再次尝试探索金星表面与低层大气,“维纳斯”重回人类探测视野。

金星“维纳斯”时隔40年重回人类探索视野
 

  前苏联金星13号拍摄的金星地表,布满辉长岩。金星13号于1982年3月1日成功着陆金星,并工作了127分钟。

 

  40年前的这个月,前苏联的金星9号成功登陆金星并发回首张金星表面照片,这也是人类探测器首次在另一颗行星上成功着陆并发回照片。但是这颗行星非常不友好,简直像地狱一样,表面平均温度462 °C,地表气压是地球的92倍,高温高压只让这个着陆器工作了53分钟。

  苏联人在1970至1980年代向金星表面发射了数个着陆器,甚至后来还发射了高空气球。除了气球在金星高层大气里飞行了两天外,在金星表面着陆的探测器最长工作时间也只有两个小时。而在近日美国宇航局公布的“探索”系列深空计划里,有两个金星探索项目成功进入下一阶段的筛选。

  那么,我们现在能否做的更好?NASA格伦研究中心的科学家,兰迪斯?杰弗里(Geoffrey Landis)希望这三十年的新技术能够使探测器在金星表面生存的更久,获得更多的金星科学资料。

  兰迪斯是格伦研究中心金星新概念探索计划的积极倡导者,他对与金星相关的生物学与大气飞行颇有研究。这些年他在做一些与金星相关的新概念探索研究,如打算利用金星表面风力进行移动的轮式风车“Zephyr”。最近,兰迪斯和他的同事开始为宇航局的“格伦极端环境平台(GEER)”工作,它大到能让航天器进行类似金星环境的测试。

 

金星“维纳斯”时隔40年重回人类探索视野
 

另一幅金星13号拍摄的金星地表

 

  兰迪斯在接受采访时表示:“在金星着陆是非常困难的,金星表面温度甚至比家庭烤箱工作的温度都要高。探测器面临的一个关键挑战是传统的硅电子技术仪器将无法工作,它们会在金星表面高温,酸性的环境下分解。”

  对此,他提出了几个解决的办法。金刚砂是一种具有高能隙的半导体,它在高温环境下有良好的性能;或者将探测器包在一个坚固耐压的轻质材料内,如钛制外壳。

  未来的探测器或许完全可以选择不登陆的方式探索金星。在NASA的兰利研究中心,研究人员打算使用飞艇在金星大气约50千米高的地带飞行,这种飞艇甚至可以载人。

  金星大气对流层和中气层边缘类似地球的对流层顶,高度大约50千米。根据麦哲伦号探测器和金星快车的观测资料,金星上空52千米到54千米处的温度在20 °C到37°C之间,而49.5千米处的气压则与地球海平面大气压相等。如果将载人飞艇送往金星大气,高50到54千米的地方将是最容易进行载人探测活动甚至殖民的地方。金星上水也恰好分布在这一带,而且这里的大气成分主要是二氧化碳,这意味着飞艇的气囊可以充氧漂浮在空中,因为氧气比二氧化碳轻。

  兰迪斯说,金星是个神秘的星球,无论在哪种高度上研究都是有价值的,我们此前太关注火星却忽视了金星。金星的上层大气中充满可以吸收紫外线的颗粒,但是没人知道这些颗粒是什么。一些科学家推测,它们可能是金星上的微生物,金星生命可能存在于金星的上层大气中。而金星的低层大气很活跃,风速可达每小时数百公里,探测器得到这些数据可以让我们明白金星全球大气如何运作,更好地了解温室效应的影响。

  今年1月,在金星轨道工作十年的欧空局“金星快车”已结束任务,而12月7日日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的“拂晓号”将最后一次尝试进入环金星轨道,它也是人类第一颗金星气象卫星,2010年12月进入金星轨道失败。一旦12月初入轨金星成功,“拂晓号”将重点观测金星大气的“超自转”现象。金星大气风速极快,约4个地球日即可环绕金星一周,相比较金星自转则需要243个地球日。

来源:腾讯太空

  更多阅读:http://www.yunzhitai.com/list-15.html

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