未来金星探测或使用飞机-科教台-中国网络电视台

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金星探测飞机（想象图）

目前唯一在金星轨道进行探测的欧洲“金星快车”（示意图）

　　今日凌晨6时09分至中午12时49分，金星将在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。

　　金星大体面目人类已获知

　　高压高温且反方向逆转

　　虽然金星地表附近的极端条件，使上述金星探测器中的大部分都无法将全部信息发送回地球，也不能在那里长期工作，但这些空间探测器获得了大量重要信息，推动了科学家们对金星的研究工作，使科学家们看到了金星的大体面目。

　　认识了金星的奇特大气金星大气可分为上层、云层和下层三个层次。距星面100至500千米为上层稀薄大气，它在太阳风、宇宙射线等的作用下被电离而形成电离层。距星面50至100千米为浓密的云层，它主要由硫酸液滴组成，还有少量盐酸、氢氟酸和氟硫酸等。距星面50千米以下为下层，它除有二氧化碳和水蒸气外，还有氟和氢氟酸。

　　了解了金星的地质地貌金星表面乱石纵横，面积的2/3是丘陵高地，1/4是洼地，1/10是山区，很像地球大陆。表面物质几乎全是硅、铝、铁、镁、钙、钛、钾、锰等的氧化物，表层下埋藏着钾、铀、钍等元素。它有过与地球规模相仿的海洋，但已全部被蒸发。由于高温和无水，金星上没有生命。

　　掌握了金星的温室效应人们通常把透射阳光的密闭空间形成内部相对温度较高的环境称作温室效应，金星上浓密的大气层致使其表面空间就出现了这种现象。金星表面温度极高，即使夜间也下降不多，成了太阳系中最热的行星。这是由表面压力为90个大气压的以二氧化碳为主要成分的金星大气造成的，二氧化碳气体白天可使阳光通过，照到金星表面，晚间又阻隔金星表面红外线向外辐射，无法对外进行热交换，结果使金星成为一个大温室。

　　从构成上讲，金星是和地球最接近的行星，但是金星的地质和大气与地球的差别很大，这是科学家急于想搞清楚的地方。金星的自转周期比公转还长，且是反方向逆转等奇特现象，也是科学家很感兴趣的一点。

　　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。

责任编辑：王巍