这就是为什么NA​​SA在40年后返回金星

经过:伊恩·惠特克(Ian Whittaker)|

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该图显示了金星IMDR区域中的火山峰idunn Mons,这些山是由NASA Magellan航天器和ESA Venus Express Spacecraft获得的数据。NASA/JPL-Caltech/ESA

几十年来,我们的探索我们太阳系留下了我们邻近的行星维纳斯(Venus),在很大程度上没有探索。现在,事情将要改变。

在NASA的最新公告中太阳系勘探计划,已批准了两个任务 - 他们俩都必须金星。这两个雄心勃勃的任务将在2028年至2030年之间启动。

这标志着NASA的行星科学部的方向有很大的变化,该部门自1990年以来就一直没有向地球派出任务。这对像我这样的太空科学家来说是令人兴奋的消息。

金星是一个敌对的世界。它的大气含有硫酸,表面温度足够热,可以融化铅。但这并不总是这样。认为金星开始与地球非常相似。所以发生了什么事?

在地球上,碳是主要被困在岩石中,在金星上,它已经逃到了大气中 - 使其大约96%的二氧化碳。这导致了失控的温室效应,提高了高达750 kelvin的表面温度(470摄氏度或华氏90度)。

地球的历史使其成为研究温室效应并学习如何在地球上进行管理的好地方。我们可以使用绘制金星大气极端的模型,并将结果与​​我们回到家的结果进行比较。

但是,极端的表面条件是行星勘探任务避免金星的原因之一。高温意味着90杆的高压(相当于大约一公里水下)足以立即粉碎大多数行星着陆器。那么,要加入金星的任务并不总是计划的,这可能并不令人惊讶。

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十多年的雷达调查最终在1990 - 1994年的NASA Magellan Mission达到了雷达的大量调查,这揭示了金星的北半球和南半球。
NASA/JPL/USGS

到目前为止,大多数探索都是由当时的苏联在1960年代和1980年代进行的。有一些明显的例外,例如NASA的先驱维纳斯任务1972年和欧洲航天局的金星快递2006年任务。

第一次着陆发生在1970年,当时苏联的Venera 7因降落伞熔化而坠毁。但是它设法将20分钟的数据传输回地球。第一个表面图像由Venera 9拍摄,其次是Veneras 10、13和14

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下降任务

两个选定的NASA任务中的第一个将被称为Davinci+(维纳斯对高贵气体,化学和成像的深度调查的缩短)。它包括下降探针,这意味着它将在大气中掉落,并进行测量。下降有三个阶段,第一次研究了整个大气。

探针将详细研究大气的组成,从而在每一层掉落时提供信息。我们知道硫酸是局限于云层大约50公里(30英里),我们知道气氛为97%的二氧化碳。但是,研究痕量元素可以提供有关大气如何在这种状态中最终出现的信息。第二阶段将寻找较低的高度,以详细测量风速,温度和压力等天气特性。

最后阶段将表面图像高分辨率。虽然这对于火星来说非常普遍,但在金星上一直是一个挑战。厚的云层意味着可见光会反映出来,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不切实际。一个建议是气球任务

由于NASA在1990年的麦哲伦任务,我们的表面表面的分辨率很低,该任务在1990年使用雷达绘制了表面。Davinci探针将在下降期间使用红外光拍摄表面图像。这些图片不仅可以更好地计划未来的任务,还可以帮助科学家研究表面的形成方式。

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映射表面

第二个任务称为Veritas,是金星发射,无线电科学,内部,地形和光谱的缩写。这将是一个更标准的行星任务。轨道将携带船上的两种乐器要绘制表面,请补充Davinci的详细红外观察结果。

第一个是一个在一系列波长中观察的相机。它可以通过金星云看到,以研究大气和地面组成。该任务非常困难,因为表面温度会导致反射光具有非常广泛的波长。Veritas将使用通常用于研究系外行星大气的技术来弥补这一点。

波长摄像头还将寻找水蒸气的迹象。维纳斯快车的任务表明,主要要素逃脱了金星的气氛是氢和氧气,因此,如果有水,它将很少或在表面深处。

第二个仪器是雷达,并利用了在地球观测卫星上广泛使用的技术。使用指向不同的角度在航天器的前面。高分辨率雷达图像将创建一个更详细的地图,以研究金星的表面演变,并确定是否存在任何构造或火山活动。

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NASA在2012年6月5日捕获的金星横跨太阳表面的图像。该事件相距八年,彼此相距八年,相互分开105或121年。直到2117年才能发生下一次过境。
NASA/GODDARD

这些任务还可以为一个理论增加证据,即维纳斯表面在5亿年前完全融化并改革了。这是为了解释缺乏陨石对表面的影响,但是到目前为止,还没有发现任何证据重铺

令人兴奋的是,NASA将其行星任务视图转向了金星。对于任何崭露头角的宇航员,我担心在那里派人任何时间都不存在。但是,可以从地球上被遗忘的姐姐那里获得的信息对于理解我们的世界具有很高的价值。

伊恩·惠特克(Ian Whittaker)是英国诺丁汉诺丁汉特伦特大学物理学高级讲师。

本文从对话在创意共享许可下。你可以找到来源文章这里。

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