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下一站金星:“金星快车”驶向终点站  

2014-05-20 11:28:26|  分类: 仰望星空 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在围绕金星8年之后,ESA(欧洲航天局)的金星探测器“金星快车(Venus Express)”即将耗尽燃料,计划在2014618日至711日之间,坠入金星大气层,尝试一项自杀式任务——利用大气摩擦降低太空船速度的实验。假如它有幸没有坠毁,将回到原来的轨道,继续观测,直到耗尽最后一点燃料。

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 艺术家想象图,正在进行空气动力制动的金星快车

 

这次任务中,金星快车会降到轨道最低点,离金星地表仅130公里的地方。它所获得的数据,将提供给未来的探测任务,包括探测器如何建立轨道、如何更安全地降落在行星表面等。

 

金星快车任务的主管Patrick Martin说:“只有进行这样大胆的行动,我们才可能获得更新的知识。这次任务不仅可以进入金星大气层中通常无法到达的区域,还可以获知恶劣的环境对航空器的影响。”

虽然这是一次冒险的演习,但航天器很快就要耗尽燃料。与其让它在轨道上逐渐死去,不如让观测来得更猛烈一些。

如果它在这次自杀式任务中幸存下来,金星快车将重回450km的轨道,进行更多的观测,直到耗尽最后一滴燃料,再次跌入大气层坠毁。不管以何种方式结束,都将是一次史诗般的壮举。

 

 “快车”名字的由来

之所以称为金星“快车”,并不是因为它跑得快,而是研制速度快。项目提出于2001年,从最初构想到探测器准备发射总共只用了4年。正如欧洲空间局金星探测项目领导人顿·马科伊所说的:“我们的探测器是名副其实的‘快车’,因为此前还没有任何一个宇宙探测项目进展得如此之快”。(资料来自百度百科)

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目标:精确探测金星大气层

金星快车的主要任务是研究我们最近的行星邻居——金星。该探测器将利用机载仪器执行科学观测任务,详细地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。

 

金星:有毒的维纳斯

金星是太阳系九大行星中距地球最近的一颗行星,在地球内侧的轨道上运行,处于水星和地球之间。金星与地球围绕太阳运动处于最近位置时仅仅相差0.277个天文单位,即0.414亿千米,比地球与火星的最近距离0.784亿千米要小。从大小来讲,金星也很像地球,是个典型的类地行星。它的半径为6053千米,为地球的95%;其平均密度为5.25/立方厘米,也为地球的95%;整个质量是地球质量的81.5%;它周围也有大气和云层,与地球十分相像。但是大气层由各种有毒气体混合而成。

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 地球和金星的尺寸和表面温度对比

 

前苏联和美国从20世纪60年代起,就对金星探测倾注了极大的热情和探测竞争。迄今为止,发往金星或路过金星的各种探测器已经超过40个,获得了大量的有关金星的科学资料。这些数据揭示了行星表面的细节,但是也留下了许多不解之谜。

 

肆虐的金星飓风

金星上的天气不能简单套用地球的理论。科学家们无法解释金星上发生的一些极端的大气现象。比如说,金星上的一天相当于地球上的整整243天,而且是反方向。然而,在大气层的上层,飓风肆虐,只需要4天就能横扫整个星球。

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 金星南半球的紫外图像

 

过于年轻的金星地表

行星表面和大气层有很强的联系,有点类似地球上海洋和大气的关系。金星表面同样使科学家困惑:它表面最古老的撞击坑只有5亿年的历史,这可能表明,金星可能很像一个高压锅。地球上,持续的火山喷发和地壳运动引发地震,确保地球内部的能量能逐渐得到消散。但是金星上可不是这样的。蓄积在内部的压力曾经引发了全球性的火山爆发。炙热的岩浆将金星表面完全吞没,摧毁了所有古老的撞击坑,重塑了地表。由于找不到年代更古老的撞击坑,因此这一过程可能正发生在5亿年前。

 金星快车向科学家提供的数据,有可能揭开这些谜底。

 

火星快车的兄弟

金星快车是火星快车的翻版,利用了“火星快车”和 “罗塞塔”探测器的结构和相当多的仪器。它是一个1.5米宽的蜂窝状铝盒子。加上太阳能电池板,约有8米宽。

金星与太阳的距离只有火星的一半,这导致金星快车比火星快车热4倍。因此,必须做一些改动,使之适应这样的环境。例如,提高了散热器的面积和效率。从另一个角度说,这也增加了它所能接收到的太阳能。因此,它的太阳能电池板只有火星快车的一半。

金星快车上共有7套科学仪器:金星监测照相机(VMC);空间等离子体和高能原子分析仪(ASPERA);行星傅里叶光谱仪(PFS);紫外/可见/近红外绘图光谱仪(VIRTIS);金星快车磁强计(MAG);金星无线电科学实验仪器(VeRa)和紫外线/红外大气光谱仪(SPICAV/SOIR)。

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金星快车于2005年在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场搭乘“联盟”运载火箭升空。在2006411日到达金星。在这8年的时间里,它为人类探索金星作出了巨大的贡献。它的终点站,绝对不是人类探索金星的终点站。祝福它在最后的旅途中,看到更多不曾被看到过的美丽风景。

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【科学世界博主编译,转载请注明】

资料来源:ESA/Discovery news

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