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从地球到达金星只需100天,为何金星研究遭“冷落”

 昵称606340 2018-04-13

在一个并不被看好的城市,在一个并不被看好的美国宇航局(NASA)的实验室里,研究人员正在围绕着一个本不应该被忽视的星球认真思索。金星和地球是一对“表兄弟”,它们在构成和大小上最为接近,但1989年以后,NASA的探索任务表上再未排出金星的名字,而欧洲和日本最近进行的任务也停滞不前,数十年来前者一直被遮掩在面纱之下。

金星距离太阳非常近,不到一个天文单位,是太阳系里环境最恐怖的岩石行星。由于十分靠近太阳,金星受到太阳辐射约为地球的2倍,它的平均温度高达465摄氏度,大气压强为地球的90倍,相当于地球海洋中1千米深度位置的压强,大气的主要成分是二氧化碳以及带有毒性的二氧化硫,它们吸收和折射了大部分太阳光,使得金星里能见度极低,这些气体还容易使人类细胞癌变。越接近金星地表,硫酸浓度就会越来越高,受到高温的影响这些硫酸蒸发成一个巨大的硫酸雾圈,硫酸有强劲的腐蚀性,无孔不入地侵蚀雾圈里的物质。是名副其实的“地狱星球”。

在金星上看不到蓝天白云这样美丽的天空,有的是一片火红的天空。金星的白天时间很长,在金星上生活的话,那么真的就过上了度日如年的生活了,并且很可能因为白天太长而过的十分空虚了。

金星的转轴几乎不倾斜。这是什么意思,金星公转轨道几乎是个圆形,并且几乎不发生倾斜,因此,不会有四季产生,整个表面无论白天、黑夜,温度都想不多。金星有很厚的云层,反射了90%的太阳光,因此地表昏暗,能见度3.2公里左右。如此人在上面是很难生存的。

目前人类真正登陆的星球只有月球,并且有很大的争议。而对于同样距离地球较近的火星,别说人类登陆了,甚至对于人类发明的机器都是不友好的,我们的探测器使用的是传统硅电子技术仪器,在如此高压高温,和大气中酸性的分解,探测器很难进行工作。

我们只发射过40多个探测器探测火星,并且就连探测器都受不了金星的环境。火星探测器,人类至今发射了43个,成功了17.5次,失败了25.5次(欧洲航空局的“火星快车”取得的算部分成功)。其中最著名的被称为双子星的机遇号和勇气号,都在火星上工作了5年以上,其中勇气号工作了7年,机遇号服役超过了11年。对比一下金星探测器,从1970年到1982年,苏联层发射了8个进行探测器登陆金星表面,最长的一次持续了110分钟,就因其表面的深海压力和炼狱般的温度而“葬身”,要哭了,呆了2个小时都不到。

最新一轮未来“发现”项目(NASA的低成本行星探测器系列)的竞争中,其最后的5个候选项目中有两个项目以金星为目标,但最终的结果NASA宣布选择了两项小行星任务——Lucy和Psyche,它们将分别于2021年和2023年发射升空。而第三个项目则是探测近地天体的一部空间望远镜,该项目将融资1年。得克萨斯州休斯敦市月球与行星研究所地球物理学家Patrick McGovern表示:“基本上金星研究没有得到任何资助。”这传递的信息似乎是:金星只能等待。华盛顿哥伦比亚特区NASA行星部门负责人Jim Green指出,这些决定有关科学价值和风险。Psyche和Lucy将在没有大气抗衡的小行星上使用测试仪器。对于一个斥资4.5亿美元的“发现”项目而言,金星似乎太危险了。“金星要比一颗小行星复杂得多”。

然而,金星又是如此重要。英国牛津大学行星科学家科林·威尔逊说:“讨论与地球大小相当的岩石行星,只能是金星。”金星上有活火山,还曾经拥有海洋和大陆的特征,陆地构造板块漂移和覆盖着厚厚云层也与地球如此相像,研究金星对了解生命进化至关重要。

NASA的科学家也认为,金星有很高的研究价值。例如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。如果人类能弄清楚,可能能为防紫外线伤害研究贡献突破方向。

此外,金星的实例证明,在恒星“宜居区”轨道运行的星球未必适合生存。了解金星的大气层如何失控、海洋如何蒸发等过程,可以帮助天文学家研究系外行星的宜居性。

目前被称为长寿命现场太阳系探测器(LLISSE)让大家看到了金星探测的曙光,这个汽车电池大小的探头能在长达60天的时间里记录温度、压力、风速和特定化学品,其内的碳化硅芯片不适合存储数据,但观测资料可实时发回轨道器或直接传回地球。如果探测器芯片具备长期逗留金星的潜力,科学家的梦想似乎就触手可及了。近年来科学家热衷于用新型半导体构建耐热电子设备,以及将传感器放置在喷气发动机内。正是这些积累,帮助开发出探索金星的碳化硅芯片等耐高温元器件。

登陆金星的难度仍然不容小觑。NASA喷气推进实验室的一个研究小组正在探索让几乎不用电子设备的纯机械动力车在金星上着陆。

如此看来,我们人类对宇宙的探索其实很有限。我们连离我们很近的行星都难以探索,更别说更加遥远,环境更恶劣的星球了。换个思维想一想,地球这颗距离太阳不远不近的星球,提供了一个适合人类这种生物居住的环境。是不是有些太幸运,太偶然了!

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