美国航天局(NASA)计划在30年代初发射一颗金星探测器,这意味着阔别半个世纪后,美国终于要重返金星了。


“麦哲伦”号探测器和先驱者金星轨道器观测数据合成的金星图像(来源:NASA)

作为距离地球最近的行星,金星成为人类探测行星际空间的第一站。从1961年起,苏联、美国、欧洲、日本总计向金星发射了48个探测器,其中飞掠探测27次(成功16次),环绕探测9次(成功8次),着陆探测21次(成功14次),总成功率为79%。在早期探测中,苏联成为领先者,在1961年至1986年间共发射了16颗金星探测器,甚至直到目前,苏联早已不复存在,但它仍是唯一将探测器在金星表面软着陆的国家。美国的最后一个金星探测器还是1989年的“麦哲伦”号。此后,他们把重心完全放在火星上。

NASA的新探测器全名是 Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging——金星惰性气体和化学深层大气调查及成像任务,一看就是为了凑出一个特殊的名字 DAVINCI “达·芬奇”,显然是为了致敬富有创新和探索精神莱昂纳多·达·芬奇 (Leonardo da Vinci)。


达芬奇”号探测器效果图(来源:NASA)

“达芬奇”是NASA在2021年6月最终确定下来的“发现级”探测任务之一。(最早项目计划于2015年提交,但在竞争中败给了和)。“达芬奇”计划的科学目标是了解金星大气层的起源和演变,了解其与地球和火星大气层有何不同。调查金星过去存在海洋的可能性以及金星低层大气中的化学过程。获取金星地质特征的高分辨率图片,评估金星是否具有板块构造,以更好地了解类地行星是如何形成的。

“达芬奇”将在任务期间两次飞越金星,以遥感方式探测金星的云层和地表。它还将释放一个直径约 3 英尺的球形探测器,该探测器将穿过金星厚厚的大气层和腐蚀性的云层,进行原位探测。在通过金星云层后对金星表面进行高分辨率成像观测。


“达芬奇”号探测器下降过程艺术画(来源:NASA/GSFC)

金星是太阳系中质量最接近地球的岩质行星,应当与地球有着相似的起源。从过去探测器的抵近观察和地球上的雷达观测,我们确实看到金星有着和地球相似的地貌特征,有着古老的大陆,同时又有较年轻的火山活动迹象。然而,金星的环境却与地球大相径庭。稠密的大气以二氧化碳为主,表面大气压强是地球的90倍,温室效应极为严重,表面温度高达470℃。是什么原因造成了这种地狱般的环境?是不是与金星缓慢且自东向西的反向自转有关?那么又会是什么原因导致自转方向的逆转?既然金星与地球有着相似的起源,那么是否也曾经出现过海洋?是否有着与地球相似的地质演化进程?那么丰富的二氧化碳来自何方?温室气体如果不受控,是否将成为不可逆的过程?我们迫切想知道答案。

然而,浓厚的云层成为金星神秘的面纱,严酷的大气成为探测金星的巨大障碍。我们这位邻居竟然成为最熟悉的陌生人。月球、火星、木星的探测热潮过后,也该轮到金星了吧。据悉,目前NASA计划在2031年~2032年间发射“达芬奇”探测器,预计到达金星的时间为2034年。

参考资料:

https://science.nasa.gov/missions/davinci/davincis-many-firsts-at-venus/

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