《探月》《探热》之后会有“淘金热”吗

  • 2020-12-03 16:42
  • 科技日报

今年7月和8月,包括中国的“田文一号”在内的许多国家的探测器一起发射,前往火星。12月1日深夜,嫦娥五号成功登月,举世瞩目。继火星和月球之后,哪个星球将成为下一个行星探索热点?

许多学者将注意力转向了地球的另一个邻居金星。近日,第18届国际金星探测与分析会议(VEXAG)在线举行。来自美国、加拿大、法国、日本、印度、俄罗斯等十几个国家的140多位行星科学家出席了会议,分享了目前金星研究的新成果,并对未来探索金星的新方案进行了展望。

“许多新奇的想法让人眼前一亮。比如,把气球或飞艇放入金星厚厚的大气层,长期收集云数据,或者更有目的性地利用太阳能飞机窥探金星云的奥秘。也有学者提出设计能在金星表面行走、滚动或跳动的仿生机器人。“作为与会科学家之一,美国圣路易斯华盛顿大学地球和行星科学教授王阿莲对这次国际交流留下了深刻印象。

地球的“未来之镜”可能隐藏着生命

金星为什么能吸引全世界科学家的目光?

“首先,金星是离地球最近的行星。未来地球可能在哪里演化,或许我们可以从金星的现状和演化历史中找到一些启发。”王阿莲说。

此外,地外生命是太空探索中另一个永恒的话题。今年9月,一篇论文发表在《自然天文学》期刊上。学者们用两台望远镜在金星厚厚的云层中发现了可能的生命迹象。一时间,《金星人生》的人气连连攀升。在这次会议上,这一发现再次得到了更多观测数据的肯定。

“宇宙中有很多太阳系,很多太阳系中金星大小的行星比类地行星还多。因此,对金星生命的研究可能意味着我们在浩瀚的宇宙中可能会有更多的伙伴。”王阿莲说。

事实上,人类对太阳系行星的探索始于金星。自20世纪60年代以来,苏联“金星”系列和美国“先锋金星”系列相继造访金星。近年来,欧洲、日本等国家相继发射了金星轨道探测器。到目前为止,已经有40多个探测器被发射到金星或飞越金星。

堪比“炼狱世界”,难以察觉

虽然最初的探索时间很早,但是人类对金星的了解比火星少得多。为什么?

如果让行星科学家用一个词来描述金星,很可能是“炼狱世界”。与火星稀薄寒冷的大气层不同,金星厚厚的大气层就像一个温室,使得照耀在金星上的太阳热量进出,使其表面温度高达464左右。此外,金星表面的大气压力大约是地球表面的91倍,还有可怕的硫酸雨和高频闪电。恶劣的环境导致许多试图描述金星真实面貌的人类使者——探测器“沉沙”。

王阿莲告诉《科技日报》记者,金星着陆器需要比火星或月球着陆器更高效的隔热、耐压等保护技术。过去,许多金星探测器在着陆后不久就被“压碎”或“烧毁”,通常只持续几个小时。

“耐高温装置是金星着陆的技术基础,如耐高温电池、耐高温电子装置、耐高温金星钻探取样器等。会议上报道了这些新技术的发展。”王阿莲说。

尚未解决的科学问题,许多任务有待完成

目前,对金星的科学研究工作大多是利用现有的轨道探测数据,建立数值模型,进行模拟实验。例如,王阿连团队成员、山东大学空间科学院联合培养博士生曲宏坤在会上报告说,他为金星闪电实验室搭建了模拟装置,利用二氧化碳、氮气、二氧化硫等混合气体模拟金星环境,研究了金星闪电对其大气的紫外吸收特性以及硫的影响

目前,由于缺乏探测数据,金星大气的超复杂结构、未知的紫外吸收物质、金星表面物质的种类、最近的火山活动等大量科学问题仍悬而未决。当然,最终的问题是金星——上是否有生命。

王阿莲指出,发射更多的金星探测器,特别是金星着陆器,深化对金星的科学探索是解决这些问题的关键。目前,世界主要航天大国正在加紧进行准备工作。比如,只有美国NASA支持VERITAS、“达芬奇”和“金星旗舰任务研究”三个探测方案的前期研究;俄罗斯和欧空局也分别支持Venera-D、EnVision和其他任务概念。

2021年是至关重要的一年。各国将根据预先研究的结果最终选择这些任务。轨道飞行器、穿云器、着陆器、飞行机器人和小型通信卫星将用于对金星的大气、表面、内部结构和等离子体环境进行新一轮科学探索。

金星正在挑战地球上所有的人。"在面对的团队中,我希望看到更多来自中国的成员."王阿莲说。

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