在太陽系所有岩石的內部世界中,金星是最具挑戰性的探索。

隨着地表溫度達到令人困惑的(464攝氏度),即使是最堅硬的着陸器也無法生存很久。但是一個叫做卡利普索金星探測器的新想法需要一個大膽的新任務設計:一個科學探測器懸掛在大氣層下方20英里(32公里)處。

這是一個從低海拔探索金星表面的任務。卡利普索金星偵察機由一個高空氣球和一個儀表下降艙(DM)組成。DM通過繫繩部署到10-25公里的高度,在那裏它獲得圖像,具有米和釐米級的分辨率和粗略的紅外光譜。它在幾個小時後捲進“冷卻”週期,然後再次部署。氣球保持在高空,無需加強防護,以在金星低層大氣的高溫和高氣壓下生存。

因爲金星只比我們自己的星球稍小一點,所以它被稱爲"地球雙胞胎"的綽號。但是,如果金星真的是地球的孿生兄弟,它是邪惡的。儘管兩者的規模相似,但兩個世界卻大不相同。雖然地球保持着溫和的氣候,一個體面的大氣層對遼闊的液態水海洋保持了控制,但金星是一個噩夢般的世界。其大氣層幾乎完全是二氧化碳,其壓力是地球海平面的92倍。有毒大氣層非常厚,行星的表面溫度是太陽系內部最熱的——儘管距離太陽50%遠,甚至比水星還暖和。

在金星的所有任務中,只有蘇聯人試圖通過"維內拉"計劃任何登陸。由於極端條件的殘酷,大多數登陸者失敗了,但少數登陸者設法生存了足夠長的時間,在屈服前迅速將一些曝光送回去。

自1982年維內拉14號以來,沒有一個着陸器到達金星表面。迄今爲止,我們唯一的地表記錄來自那幾個蘇聯探測器和偶爾的軌道飛行器。儘管金星可能是我們的雙胞胎,但我們對它瞭解太少了。

新想法探測金星

即使在上次維內拉任務近40年後,我們還沒有技術像在火星上那樣建造一個可靠的、長期的探測器來探測金星的地形。更重要的是,由於對火星探測的興趣,包括可能的人類訪問,沒有人真正想把錢花在開發仍然危險的金星冒險所需的技術上。

但可能還有另一種方法,它被稱爲卡利普索金星童子軍,概述在白皮書最近張貼到預印網站arXiv.org。卡利普索目前不在美國宇航局的考慮之中,論文作者寫到,它給十分調查,政府的長期規劃過程,行星科學,更廣泛的感覺目前的選擇。

任務試圖平衡金星的雙重挑戰:金星表面太熱,但試圖研究表面的軌道任務受到英里和英里厚,朦朧雲層的阻礙,使精確的測量令人難以置信的困難。在海拔約20英里的高空,金星的厚雲清晰而遠。如果你能得到一個低於該水平的探頭,那麼你應該有一個清晰,暢通無阻的地面視圖。雖然在海拔高度仍然非常熱,但它不像表面那麼熱:一個相對溫和的260華氏度(130攝氏度)。

當卡利普索到達金星時,一個巨大的氣球將部署在大氣層中,就在雲層的頂部,在大約30英里(50公里)的高度保持穩定。在該高度,溫度和壓力不需要任何巧妙的新技術,太陽能電池板可以爲探頭提供充足的動力。從那個氣球,一個下降艙將向下跟蹤,舉行了10-20英里(15-30公里)長的繫繩到氣球。下降模塊會戳下雲層,並拍攝一些照片,測量地形,因爲高空風吹氣球周圍。然後,一旦下降模塊內部的溫度變得太熱而無法處理,模塊將回捲回雲層之上,將數據傳回地球,而模塊冷卻一輪。

在上下移動的路上,探測器會以可見光和紅外波長緩慢掃描金星表面,其潛在分辨率只有幾英寸或幾釐米。卡利普索最強大的一個方面是,它不只是研究一個單一的着陸點,但將能夠調查金星景觀的廣大範圍。

瞭解金星對於瞭解我們自己的星球至關重要。數十億年前,金星真的是地球的孿生之子,有液態水的海洋和宜人的大氣層。但是金星上失控的溫室事件蒸發了海洋,讓二氧化碳肆無忌憚地排放到大氣中,使這個地方一片廢墟。金星變得如此乾燥,板塊構造完全關閉,將表面鎖定在至少數億年。

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