美国宇航局重返金星及其对地球的意义[视频]

金星隐藏着大量信息，可以帮助我们更好地了解地球和系外行星。NASA的JPL正在设计任务概念，以承受地球的极端温度和大气压。这张图片是NASA的麦哲伦太空船和先锋金星轨道器的数据合成而成。

苏·斯姆雷卡（Sue Smrekar）真的很想回到金星。在她位于加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的办公室里，这位行星科学家展示了麦哲伦号太空船拍摄的维纳斯表面30年的图像，这提醒着自美国飞行任务绕行星飞行以来已经过去了多少时间。图像显示出地狱般的景观：年轻的火山表面比太阳系中的任何其他物体都多，巨大的裂谷，高耸的山地带以及足以融化铅的温度。

现在，由于温室气体而过热，维纳斯的气候再一次类似于地球，拥有浅海的水。它甚至可能具有俯冲带，例如地球，行星的地壳沉没到更靠近行星中心的岩石中。

“金星就像地球的控制箱，” Smrekar说。“我们相信，它们最初是由相同的成分，相同的水和二氧化碳组成的。他们走了两条完全不同的道路。所以为什么？造成差异的关键因素是什么？”

通过研究这个神秘的行星，科学家可以了解更多有关系外行星以及我们过去，现在和可能的未来的知识。该视频揭开了这个世界的序幕，并呼吁当前和未来的科学家探索其许多功能。

Smrekar与金星探索分析小组（VEXAG）合作，该联盟是由科学家和工程师组成的联盟，致力于研究重新研究麦哲伦数十年前绘制的行星的方法。尽管他们的方法各有不同，但研究小组一致认为，金星可以告诉我们有关我们星球的一些至关重要的事情：我们的行星孪生子的过热气候发生了什么，这对地球上的生命意味着什么？

轨道器

金星不是离太阳最近的行星，但它是我们太阳系中最热的行星。在强烈的热量（900华氏度或480摄氏度），腐蚀性的硫酸云和比地球密度高90倍的压碎大气之间，要使航天器着陆非常困难。在完成这一壮举的九次苏联调查中，没有一个持续时间超过127分钟。

从空间的相对安全性出发，轨道器可以使用雷达和近红外光谱法观察云层下方的情况，测量景观随时间的变化，并确定地面是否移动。它可以寻找过去的水，火山活动和其他可能塑造地球的力量的指标。

苏·斯姆雷卡（Sue Smrekar）是NASA喷气推进实验室的一名行星科学家，他在NASA火星InSight着陆之前于2018年的媒体发布会上看到。她相信探索金星将揭示有关岩石行星如何形成以及其他行星是否能够维持生命的重要细节。

斯姆雷卡（Smrekar）正在研究一项名为VERITAS的轨道飞行器建议，但他并不认为金星像地球那样具有板块构造。但是她看到了俯冲的可能提示-当两个板块汇聚而一个板块滑到另一个板块下方时会发生什么。更多数据会有所帮助。

她说：“我们对金星表面的成分知之甚少。”“我们认为，像地球上的大陆，可能是过去俯冲形成的。但是我们没有足够的信息可以这么说。”

答案不仅会加深我们对金星和地球为何如此不同的理解；他们可以缩小科学家寻找其他地方类似地球的行星所需的条件。

热气球

轨道飞行器并不是从上方研究金星的唯一方法。JPL工程师Attila Komjathy和Siddharth Krishnamoorthy想象着一群热气球，它们会在维纳斯大气层的较高层上吹烈风，那里的温度接近地球的温度。

Krishnamoorthy说：“金星上尚无委托的气球飞行任务，但气球是探索金星的绝佳方法，因为大气层是如此之厚，表面如此粗糙。”“气球就像是最甜蜜的地方，在那里，您足够靠近，可以取出很多重要的东西，但同时您也处于一个良性得多的环境中，您的传感器实际上可以持续足够长的时间，从而为您提供有意义的东西。”

JPL工程师团队测试了一个大气球是否可以测量空中地震。该团队建议使用舰队的气球从金星的温带高层大气中测量“金星”。图像

该团队将为气球配备足够灵敏的地震仪，以探测下方行星的地震。在地球上，当地面震动时，该运动会作为次声波（与超声波相反）波及到大气中。Krishnamoorthy和Komjathy证明了使用银热气球的技术是可行的，银热气球可以测量地球上具有震颤区域的微弱信号。而且，这甚至都没有利用金星的密集大气，实验可能会返回更强大的结果。

Krishnamoorthy解释说：“如果地面稍微移动，它在金星上的震动比在地球上的震动要大得多。”

但是，要获得该地震数据，气球飞行需要与金星的飓风风抗衡。金星探索分析小组确定的理想气球可以控制其至少一个方向的运动。Krishnamoorthy和Komjathy的团队还没走那么远，但他们提出了一个中间立场：让气球本质上以稳定的速度绕过行星风，将其结果传回轨道器。这是一个开始。

着陆探针

金星着陆器面临的众多挑战之一是那些遮蔽太阳的云：没有阳光，太阳能将受到严重限制。但是地球太热了，其他动力无法生存。JPL工程师杰夫·霍尔（Jeff Hall）说：“就温度而言，这就像将您的厨房烤箱设置为自清洁模式一样。”“在太阳系中，真的没有别的地方能像地面环境一样。”

默认情况下，航天飞机的电子设备会在几个小时后开始失效，从而缩短着陆任务的寿命。霍尔说，运行一台能够保护航天器的冰箱所需的电量将比着陆器所需要的电池更多。

他补充说：“没有希望对着陆器进行冷藏以保持其凉爽。”“您所能做的就是放慢自我毁灭的速度。”

NASA对开发“热技术”感兴趣，该技术可以在极端环境中生存数日甚至数周。尽管Hall的Venus着陆器概念没有进入批准流程的下一阶段，但确实导致了他当前与Venus相关的工作：耐热的钻孔和采样系统，可以对维纳斯的土壤样本进行分析。Hall与Honeybee Robotics合作开发了在极端条件下为钻机供电的下一代电动机，而JPL工程师Joe Melko设计了气动采样系统。

他们一起使用了JPL的钢壁大型金星试验箱中的原型，该试验箱模拟了直到令人窒息的100％二氧化碳的大气层的行星状况。每次成功的测试，团队都将人类推向了这个最荒凉的星球探索极限的一步。