美国 时隔30多年,美国为何又想重访金星?

自1989年以来首次,美国计划重访地球“孪生兄弟”金星。6月2日,美国宇航局(NASA)宣布,将在2028年至2030年启动两项金星探测项目,以解答为何它和地球外形相似却不宜居。
为何重访
NASA新任局长纳尔逊2日宣布,两个金星探测项目入选NASA“发现”计划。一个全称“达芬奇+(DAVINCI+)”,关注金星大气构成;另一个全称“真理(VERITAS)”,聚焦金星地质地貌。它们分别得到NASA“发现”计划5亿美元的拨款。该计划始于1992年,旨在鼓励科学家们设计出富有想象力的新任务,探索太阳系。
放眼太阳系,金星可能是除地球外最宜居的星球。其在很多方面都是地球的双胞胎——大小、质量和组成基本相当,运行轨道也离地球最近。但形成鲜明对比的是,地球温度适中,大部分被水覆盖,长期居住着人类和各种动植物;金星大气中充斥着浓度极高的有毒气体,表面温度高达近500摄氏度。科学家猜测,金星曾在数十亿年里保持稳定的温度,储备液态水,但一些变故使其发生剧烈变化,成为一颗温度足以融化铅的“死亡星球”。
自上世纪60年代以来,美国、苏联和欧洲曾发射过数十个探测器到达或飞越金星。NASA曾在1989年发射金星探测器“麦哲伦”号,在轨运行4年,于1994年失联。在那之后,科学家们的注意力逐渐从金星移开。
近几年来,许多行星科学家积极推动再访金星。就在去年,这颗被忽视已久的行星又重新活跃在聚光灯下。
美国一组科学家通过望远镜观测后声称,他们发现了令人信服的证据,证明金星云层中有微生物存在。科学家说,他们发现了一种分子——磷化氢,可能是活的生物体的排泄物,它们所在的云层可能温度较为温暖而非灼热。
在地球上,磷化氢气体几乎总是与生命有关。但其他一些研究相同数据的科学家表示,他们没有观察到令人信服的信号。
尽管存在争议,这一发现仍引起NASA的注意。去年9月,时任NASA局长布里登斯廷称,是时候优先考虑金星了。纳尔逊2日称,上述两项金星探测项目将让人们了解这颗类地行星是如何变成一座“熔炉”的,以及地球是如何进化的。
做些什么
6月2日早些时候,主持上述两个探测项目的科学家率先收到了好消息。NASA地球物理学家、“真理”项目首席研究员苏珊娜·斯姆雷卡尔说,她前一晚接到通知,NASA总部会给她打电话。“所以我从凌晨3点就开始等,电话在早上5点半打来了。”
“真理”项目重点关注金星地貌特征,旨在研究金星地质史。它计划在2028年发射航天器,使用特殊的雷达成像仪,穿透金星厚厚的大气层,来绘制金星表面三维地图,以确定金星是否有活跃的板块构造或火山活动。从某种角度看,它是NASA“麦哲伦”号的升级版。后者于1990年抵达金星,之后四年里一直用雷达绘制金星表面地图。
科学家认为,“真理”项目绘制的地形测量图有望比“麦哲伦”号精确100倍。此外,该项目将配备光谱仪,能透过云层观察金星表面的岩石由什么组成。这将验证一种假说,即金星地壳的大部分与形成地球海底的玄武岩相似。
另一个项目“达芬奇+”将比“真理”晚一年发射,其主要任务是收集金星大气成分的信息,评估其如何变化,以及金星是否曾拥有海洋。它将是自1978年以来首个由美国主导的金星大气研究项目。
引人关注的是,“达芬奇+”可以确定磷化氢的存在。宇宙飞船将于2030年对金星进行两次近距离观测飞行,并于2031年第三次接近金星时投下球形探测器,在一个多小时的时间里穿过大气层降落,嗅探和分析气体。相关仪器可直接识别出磷化氢分子,这将引发一场激烈的辩论:磷化氢是否是生命存在的决定性证据,或者是一些与生物无关的地质或化学反应产生了它?
“当我们降落到云层中时,所做的测量将非常精确。”“达芬奇+”项目首席研究员、NASA研究员詹姆斯·加文说。氪、氩、氖和氙的浓度可能会提供有关金星及其大气形成的线索。这些测量还可能发现水是否从金星逸出进入太空,以及是否存在海洋曾覆盖金星表面的迹象。
“据我所知,NASA为一颗星球同时选择两项任务,这是前所未有的决定。”美国行星科学家保罗·伯恩说,这两项互补的探测活动将发现一些意想不到的东西。
“金星诅咒”
不难发现,自上次访问金星以来,NASA已将大部分热情投向火星——发射了5个火星车、4个轨道器和2个着陆器,以了解火星上水的历史和生命存在的可能性。在此期间,NASA未曾向金星发射过任何航天器。

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