三大探测任务或将揭开金星神秘“面纱”

  地球（左）和金星（右）大小相似，但演化结果却截然不同。欧空局的“展望”轨道飞行器将研究金星的大气层、表面和内部是如何相互作用，从独特视角对金星表明上进行有明确的目的性的研究，从而回答其中一些核心问题。图片来自：NASA官网

  “达芬奇+”将发射一个直径一米的探测器，探索从云层上方到可能曾是一个大陆的地表附近的大气层。在最后几公里的自由落体过程中，探测器将首次拍摄壮观的图像，并对金星大气层最深处进行化学测量。

  在热切凝望了火星几十年后，美欧航天机构又回过头来，把目光再次投向金星，近期纷纷公布了金星探测计划。

  6月2日，美国国家航空航天局（NASA）宣布，将在未来十年向金星发射两款探测器——负责绘制金星表面地图的轨道飞行器“真理”（VERITAS）和潜入金星大气层的探测器“达芬奇+”（DAVINCI+）。

  随后，欧洲空间局也透露，将向金星发射自己的探测器——一台名为“展望”（En-Vision）的轨道飞行器。该任务旨在研究金星的大气层、表面和内部是如何相互作用、进而形成目前地狱般的“高压锅”状态的。

  NASA拟发射的探测器将是自1989年“麦哲伦”号轨道飞行器发射以来美国首次对金星执行任务；“展望”则是自2005年“金星快车”探测器升空以来欧洲空间局的首个金星探测器。目前仅仅一款探测器围绕金星运行：日本的“晓”（Akatsuki）号金星探测器，其于2015年抵达，目前正在研究金星的大气层。

  据美国商业内幕网站6月10日报道，NASA的两项任务定在2028年至2030年间发射，而欧洲空间局的探测器将在21世纪30年代初的某个时候发射，拍摄金星表面的高分辨率雷达图像。

  据《自然》网站6月18日报道，这3台探测器将共同写就金星科学复兴的新篇章，回答关于这一个星球的主体问题：金星为何与地球迥然不同，它是否曾经拥有海洋因而宜居，其上是否仍然有活火山等。

  有关金星的一个主体问题是：金星曾与地球十分相似——两颗行星大小相当，且由同样的物质构成，但为什么金星现在成为一个炼狱般的地方，而地球则成为生命的绿洲？

  科学家认为，金星在远古的时候甚至有可能有过海洋，但发生了某件事，极大地改变了金星气候。今天，它是太阳系中最灼热的行星，有厚厚的、能锁住热量的黄色硫酸云团，表面平均气温高达471℃——热到足以熔化铅，而且，其大气压是地球大气压的90多倍。

  为找出答案，“真理”和“展望”项目将在其中发挥及其重要的作用：它们都将利用雷达仪器对金星表面成像，从而研究金星的地质历史。

  此外，弄清楚金星表面是否曾经存在液态水，对于理解金星和地球为何不同至关重要。天文学家在金星的大气层中看到了过去有水存在的“蛛丝马迹”，但目前还不清楚这些水来自金星表面的远古海洋——这些海洋由于金星变暖而消失了，还是在金星历史早期，水只是以蒸汽的形式存在？前者意味着金星曾经和地球一样宜居。

  “达芬奇+”在研究金星的大气层时可能帮助回答这样的一个问题。NASA戈达德太空飞行中心首席科学家、“达芬奇+”任务负责人詹姆斯·加文说，“达芬奇+”探测器将下降大约一小时，在较低高度对大气进行每100米采样，并进行高精度测量，以揭示存在哪些气体。

  加文说：“化学特征将告诉我们金星过去是不是真的存在海洋以及其性质，然后，我们大家可以集合其他探测器（如‘真理’和‘展望’）提供的数据，绘制出金星的气候模型。”

  以前的探测多个方面数据显示，金星上曾经存在火山，但目前尚不清楚过去几千年中，金星上的火山是否喷发过，或者它们今天仍在喷发。

  “真理”和“展望”都将为金星表面拍照，以帮助回答这样一些问题。特别是“展望”，它将拍摄高分辨率照片，预计将揭示以前未发现的金星表面的特征。

  探测器还将获得熔岩流等火山特征的有关数据，其风化程度有望揭示火山何时喷发。“展望”号副首席科学家、英国牛津大学的科林·威尔逊说：“新鲜的熔岩流可能看起来特别暗或呈黑色。”

  “晓”号探测器最近观测到，金星大气吸收的紫外线数量发生了变化，这可能是近期出现火山喷发的一个指标。研究人员指出：“现在，金星的气候一直在变化，可能因为火山活动。”

  去年9月，人们对金星的兴趣被重新点燃——当时一项新研究表明，金星的云层中可能含有外星微生物。这是因为研究人员在金星云层中靠上的部分发现了微量的磷化氢。

  在地球上，这种气体通常是由微生物产生的。不过，一项后续研究表明，这些微量成分并非磷化氢，而是二氧化硫。这给有关金星可能适合生命生存的猜测蒙上了阴影。

  “达芬奇+”探测器可能有助于解决这一个问题，它在对大气取样时可能会检测到磷化氢。

  NASA科学家汤姆·瓦格纳说：“我们对金星知之甚少，这些探测任务将让我们全方面了解金星：上至天空中的云层，中至地表的火山，下至行星内核。这就好像我们重新发现了这颗行星一样。”

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