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金星探测可预见地球未来 云层中或存在外星生命

http://www.kexue.com 2012-06-07 09:18:19 北京日报  发表评论


金星探测机概念图

金星探测意义重大

  6日凌晨6时09分至中午12时49分,金星在6个半小时的时间里缓慢穿越太阳的视圆面,这就是所谓“金星凌日”现象。而下一次的金星凌日要等到105年之后的2117年才会发生。

  金星是太阳系九大行星中距地球最近的一颗行星。那么,至今人类对金星都开展了哪些探测?取得了什么成果?金星探测的前景又将怎样?

  太阳系行星探测从金星开始

  已发射超过40个空间探测器

  被古人称为“太白星”的金星是除太阳月亮之外,人的肉眼能够看到的最为明亮的天体,所以人类对太阳系行星的探测首先是从金星这颗启明星开始的,并在空间探测的早期发射过较多的金星空间探测器。

  但是,目前人类更重视火星探测,而冷淡了金星探测。这主要是由于金星总被浓厚的云层包围着,所以很难探测,即使发射空间探测器也极不容易看清它的真实面目。另外,金星与地球太不一样了,难以改造成为人类的新家园,其大气压是地球大气压的90倍左右。不过,正是因为金星与众不同,因此人类还是想进一步探询它的奥秘。从各国的空间探测计划来看,人类将重新青睐金星探测。

  至今,人类已向金星发射了32个空间探测器,其中22个成功,10个失败。加上各种路过的探测器总数已超过40个。我们挑选几种主要的金星探测器系列做一点介绍:

  苏联“金星”系列

  从1961年2月12日到1983年6月7日,苏联共发射16个“金星”系列探测器,主要任务是探测金星和金星周围空间。在20多年的发展过程中,它们探测了金星大气的温度、密度和成分,考察了金星表面和岩层,拍摄了大量金星图像并发回地球。

  美国“水手”系列

  “水手”是美国航空航天局早期发射的行星和行星际探测器系列,其主要任务是探测金星和火星及其周围空间。自1962年7月22日至1973年11月3日共发射10个,其中3个飞向金星,两个成功;6个飞向火星;另1个是对金星和水星进行双星观测,成为世界第一个双星观测器。

  美国“麦哲伦”探测器

  1989年美国发射的“麦哲伦”金星探测器上有1套先进的合成孔径雷达和高度计,能透过厚实的云层测绘出金星表面上小如一个足球场的物体图像,其清晰度胜过此前所获金星图像的10倍,对金星地表拍摄了非常详细的地形照片。“麦哲伦”对99%的地貌全景进行了测绘,发回的数据超过此前其他探测器发回数据的总和。它在1994年10月结束了自己的金星之旅,根据地球控制中心的指令坠入金星稠密大气中。

  欧洲“金星快车”探测器

  2005年11月9日发射的“金星快车”探测器于2006年4月11日进入金星轨道,同年7月开始用7种科学仪器对金星表面进行测绘。该探测器目前正用所载的科学仪器执行观测任务,详细研究金星大气和云层,并且绘制金星全球表面温度图,这对于理解地球长期的气候演变进程将起到至关重要的作用。

  日本“拂晓”探测器

  2010年5月21日发射的“拂晓”探测器原定于2010年12月抵达金星赤道轨道,然后进行6项试验,对金星大气层和表面活动进行研究,并成为第一个行星间的气象卫星,但因故障没能进入金星轨道。

  金星研究对预测地球未来意义重大

  云层里可能存在着生命

  科学家们认为,通过对金星的研究,可弄清金星进化过程,这对预测地球的未来发展具有重要的意义。此外,一些美国科学家发表的研究报告称,金星的云层里可能存在着生命。目前,世界航天大国正在制定新的金星探测计划。

  美国格林研究中心已经设计出一种金星探测飞机,并自信地指出:这将是研究金星最有效的方法。在这项计划中,特别令人关注的是金星云层。因为其云层运动速度比金星自转速度要快好多倍,这些云层经常出没在50至75千米高空。大量研究表明,金星大气层适合飞机飞行,所以可以用飞机直接探测金星。不过,由于金星云顶的风速达到大约95米/秒,所以金星探测飞机需克服金星上剧烈的风和腐蚀性大气层的影响,飞机的速度必须维持在风速或超过风速。

  与此同时,美国也拟发射金星漫游车,但是,它能否在高压和高温的金星表面“存活”是一个严峻考验。为此,美国航天工程师另辟蹊径,准备将它的复杂电子“脑”留在金星探测飞机上,因为金星探测飞机所处高度的温度要比金星表面温度低一些。

  美国还正在制定一项计划,准备用混合探测器探测金星。这种探测器由一个卫星和气球组成,它将能够应付金星环境恶劣的大气造成的各种独特问题。气球由悬挂在卫星下面的舵掌握方向,它可像卫星一样漂浮数月来探测金星,但探测距离要近得多,并能投掷探测器到金星表面。

  美国“表面和大气层、金星化学探索者”探测器,拟于2016年底发射,2017年5月在金星活动火山附近着陆。着陆后,将通过挖掘把金星土壤样品送入压力容器,然后用激光谱仪和伽马射线谱仪进行分析,由此获得表面成分和结构的信息。

  俄罗斯研制的新型金星探测器——金星-D将在2016年发射升空,它将通过一个轨道器、多个气球、一个着陆器和一个新发明的风力飞行器,探索很多与金星有关的重要科学之谜。

  美国、俄罗斯、法国、日本和德国还在联合研制具有旗舰性质的金星探测器。它由1个轨道器、2个气球和2个降落在不同地形的着陆器组成,2020年至2025年发射。

  金星探测器的发展正方兴未艾。不少天文学家认为,金星是地球的过去,火星是地球的未来,所以,探测金星与探测火星具有同样重要的意义。

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