原標題:“探月熱”“探火熱”后,會(huì )有“淘金熱”嗎
大西北網(wǎng)訊 今年七八月份,包括我國“天問(wèn)一號”在內的多個(gè)國家的探測器扎堆發(fā)射,奔向火星。12月1日深夜,“嫦娥五號”成功登月,引起全世界矚目。繼火星、月球之后,哪個(gè)星球將成為下一個(gè)行星探測的熱點(diǎn)?
不少學(xué)者將目光投向了地球的另一位近鄰——金星。日前,第18屆金星探測與分析國際會(huì )議(VEXAG)在線(xiàn)上召開(kāi)。來(lái)自美、加、法、日、印、俄等十幾個(gè)國家的140余位行星科學(xué)家參會(huì ),并分享了目前金星研究的新成果,展望了未來(lái)探測金星的新方案。
“很多新穎的設想讓人眼前一亮。比如在金星濃厚的大氣層中投放探測氣球或飛艇,長(cháng)期收集云層數據,或是利用太陽(yáng)能飛機,更有目的性地窺探金星云層的奧秘。也有學(xué)者提出,設計能夠在金星表面走動(dòng)、滾動(dòng)或跳動(dòng)的仿生機器人等觀(guān)點(diǎn)。”作為參會(huì )科學(xué)家之一,美國圣路易斯華盛頓大學(xué)地球與行星科學(xué)系教授王阿蓮對這次國際交流印象深刻。
地球“未來(lái)之鏡”或有生命藏身
金星,為什么能吸引全球科學(xué)家的目光?
“首先,金星是離地球最近的行星。地球未來(lái)可能向何方演化,或許我們能從金星的現狀和演化史中找到一些啟發(fā)。”王阿蓮表示。
此外,地外生命是空間探索的另一永恒話(huà)題。今年9月,《自然·天文學(xué)》期刊發(fā)表論文,學(xué)者利用兩臺望遠鏡在金星厚厚的云層中發(fā)現了可能的生命跡象——磷化氫的化學(xué)特征。一時(shí)間,有關(guān)“金星生命”的熱度連番上升,在此次會(huì )議上,這一發(fā)現因更多的觀(guān)測數據再次受到肯定。
“宇宙中有很多類(lèi)太陽(yáng)系,很多類(lèi)太陽(yáng)系中與金星大小相仿的行星數量比類(lèi)地行星多。因此對金星生命的研究,也許意味著(zhù)在廣袤宇宙中,我們可能有更多的伙伴。”王阿蓮說(shuō)。
事實(shí)上,人類(lèi)對太陽(yáng)系中行星的探測始于金星。自上世紀60年代起,蘇聯(lián)的“金星號”系列,美國的“先驅者金星號”系列等探測器先后造訪(fǎng)金星。近年來(lái),歐洲、日本等相繼發(fā)射金星軌道探測器。迄今為止,發(fā)往金星或飛掠金星的各種探測器已經(jīng)超過(guò)40顆。
堪比“煉獄世界”探測困難重重
盡管起始探測時(shí)間早,但人類(lèi)對金星的了解卻比火星少得多,這是為什么?
如果請行星科學(xué)家用一個(gè)詞形容金星,很有可能是“煉獄世界”。與火星稀薄又寒冷的大氣不同,金星濃厚的大氣層就像一圈溫室大棚,讓太陽(yáng)照在金星上的熱量進(jìn)得去、出不來(lái),使其地表溫度高達約464℃。此外,金星地表大氣壓約為地球表面的91倍,還有恐怖的硫酸雨和高頻雷電。惡劣的環(huán)境讓很多企圖描摹金星真實(shí)面貌的人類(lèi)使者——探測器“折戟沉沙”。
王阿蓮告訴科技日報記者,金星著(zhù)陸器需要具備比火星或月球著(zhù)陸器更高效的隔熱、抗壓等防護技術(shù)。以往很多金星探測器著(zhù)陸不久,就被“壓癟”或者“燒化”,往往只能維持短短數小時(shí)的存活期。
“耐高溫器件是金星著(zhù)陸的技術(shù)基礎,例如耐高溫電池、耐高溫電子器件、耐高溫金星鉆孔取樣機等,這些新技術(shù)的發(fā)展都在會(huì )議上有所報道。”王阿蓮表示。
科學(xué)問(wèn)題未解多項任務(wù)待發(fā)
目前,有關(guān)金星的科研工作多數使用現有軌道探測數據,通過(guò)建立數值模型,開(kāi)展模擬實(shí)驗等方式進(jìn)行。例如,王阿蓮團隊成員,來(lái)自山東大學(xué)空間科學(xué)院的聯(lián)合培養博士生曲洪坤就在會(huì )上報告了他搭建的金星閃電實(shí)驗室模擬裝置,使用二氧化碳、氮氣、二氧化硫等混合氣體模擬金星環(huán)境,研究金星閃電對其大氣的紫外吸收特征及大氣中硫循環(huán)的影響。
目前,受限于探測數據不足,金星大氣超復雜結構、未知紫外吸收物質(zhì)、金星表面物質(zhì)種類(lèi)、近期火山活動(dòng)等大量科學(xué)問(wèn)題至今懸而未決。當然,還有終極疑問(wèn)——金星上是否存在生命。
王阿蓮指出,發(fā)射更多金星探測器,尤其金星著(zhù)陸器,深化金星科學(xué)探測是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。目前全球主要航天強國都在緊鑼密鼓地開(kāi)展準備工作,例如僅美國NASA就支持著(zhù)VERITAS、“達芬奇+”和“金星旗艦任務(wù)研究”3種探測方案的預研;俄羅斯和歐空局也分別支持著(zhù)Venera-D、EnVision等任務(wù)概念。
2021年是關(guān)鍵的一年,各國將基于預研結果對這些任務(wù)進(jìn)行最后的選擇,將利用軌道器、穿云器、著(zhù)陸器、飛行機器人和小型通信衛星等對金星大氣、地表、內部結構和等離子體環(huán)境展開(kāi)新一輪的科學(xué)探測。
金星在向全體地球人“挑戰”。“在迎戰的團隊里,希望能看到更多來(lái)自中國的成員。”王阿蓮說(shuō)。
(責任編輯:蘇玉梅)