这就是为什么NA​​SA在40年后返回金星

由:伊恩·惠塔克|

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这张图显示了金星Imdr区域的火山山峰Idunn Mons,这是由美国宇航局麦哲伦宇宙飞船和欧洲航天局金星快车宇宙飞船获得的数据得来的。NASA / JPL-CALTECH / ESA

几十年来,探索我们的太阳系留下了我们邻近的行星,金星,在很大程度上是未开发的。现在,事情即将改变。

在NASA最新的声明中太阳系勘探计划,两次任务已经赋予了前瞻性 - 他们都是束缚金星.这两项雄心勃勃的任务将在2028年至2030年之间启动。

这标志着美国宇航局行星科学部门的方向发生了重大变化,自1990年以来,该部门就没有向火星发射过任务。对于像我这样的太空科学家来说,这是令人兴奋的消息。

金星是一个充满敌意的世界。它的大气中含有硫酸,表面温度高到足以熔化铅。但事实并非总是如此。人们认为金星是最开始的与地球非常相似.那么发生了什么?

在地球上,碳是主要困在岩石中在金星上,它已经逃逸到大气中,大约96%是二氧化碳。这导致了失控的温室效应,将表面温度推高到750开尔文(470摄氏度或90华氏度)。

这个星球的历史使其成为研究温室效果的绝佳场所,并学习如何在地球上管理它。我们可以使用绘制Venus的大气极端的模型,并将结果与​​我们拍回家的结果进行比较。

但是,极端的表面条件是行星探索任务避开金星的原因之一。高温意味着90巴的高压(相当于大约一公里在水下),这足以瞬间压碎大多数行星着陆器。因此,前往金星的任务并不总是按计划进行,这也许就不足为奇了。

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维纳斯的北部和南部半球透露了十多年的雷达调查,最终在1990年至1994年的美国宇航局麦哲伦使命。
NASA / JPL / USGS

到目前为止所做的大部分勘探是由20世纪60年代和20世纪80年代之间的当时苏联进行的。有一些值得注意的例外,例如美国宇航局的先锋维纳斯任务1972年和欧洲空间机构的金星表达2006年的使命。

第一次着陆发生在1970年,当苏联的静脉7由于降落伞融化而坠毁。但它设法将20分钟的数据传送回地球。第一表面图像被静脉9拍摄,然后是Veneras, 10,13,14

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血统的任务

两个选定的美国国家航空航天局任务中的第一个将被称为Davinci +(缩短了贵族气体,化学和成像的金星调查深层气氛)。它包括下降探针,这意味着它将被掉落在大气层中,以其进行测量。下降有三个阶段,第一次研究整个大气。

探测器将详细观察大气层的组成,在下落时提供每一层的信息。我们知道硫酸是局限于云层在50公里(30英里)左右,我们知道大气是97%的二氧化碳。但是研究微量元素可以提供关于这种状态最终结束的信息。第二阶段将看起来较低的高度,以测量风速,温度和压力等天气性能。

最后阶段以高分辨率占据曲面图像。虽然这对火星来说非常普遍,但它一直是金星挑战。厚的云层意味着可见光被反射,因此从地球或轨道观察并不实用。强烈的表面条件也意味着漫游者是不切实际的。一个建议已经存在一个气球的任务

由于1990年的NASA的Magellan Mage,我们有一个低分辨率的Venus表面的图像,这是使用雷达映射了表面的麦哲伦使命。Davinci探针将在其下降期间使用红外光进行表面图像。这些图片不仅可以为未来的任务提供更好的规划,还可以帮助科学家调查所形成的表面。

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映射表面

第二个任务称为Veritas,Venus发射率,无线电科学,insar,地形和光谱的短暂。这将是一个更标准的行星使命。轨道器会携带船上的两个仪器来绘制地表地图,以补充达芬奇的详细红外观测。

第一种是一种可以观察波长范围的照相机。它可以穿透金星的云层,研究大气和地面成分。这项任务非常困难,因为表面温度导致反射光的波长范围非常宽。Veritas将利用研究系外行星大气的技术来弥补这一点。

波长相机还将寻找水蒸气的迹象。金星表达任务表明,主要元素逃离了Venusian氛围是氢气和氧气,所以如果有任何水,它将处于微小的量,或表面深。

第二仪器是雷达,并利用广泛使用的技术在地球观察卫星上。非常大的活动无线电接收器 - 使用指向的射频脉冲模拟了高分辨率图像的重要性不同的角度在飞船前面。高分辨率的雷达图像将创建一个更详细的地图,以调查金星表面的演变,以及确定是否有任何构造或火山活动。

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2012年6月5日,美国宇航局拍摄了金星凌日的照片。这一事件成对发生,间隔8年,彼此间隔105年或121年。下一次凌日要到2117年才会发生。
美国宇航局/戈达德

这些特派团还可以向Venusian表面完全融化和改革5亿年前改革的理论,也可以向证据添加证据。这即将解释缺乏陨石对表面的影响,但到目前为止没有发现一层火山熔岩层重修的

令人兴奋的是,美国国家航空航天局(NASA)将其行星任务视角转向了金星。对于任何一个崭露头角的宇航员,我担心有机会送一个人任何时候很快就是不存在的。但是,可以从地球主要被遗忘的姐姐获得的信息将是理解我们世界的非常高的价值。

伊恩·惠塔克在英国诺丁汉诺丁汉特伦特大学的物理学高级讲师。

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