金星可以等待:被抛弃的科学家们面对多年没有美国宇航局返回地球的邻居

金星可以等待:被抛弃的科学家们面对多年没有美国宇航局返回地球的邻居

根据麦哲伦探测器收集的雷达数据,金星表面的全局视图已有25年历史。

NASA / JPL
金星可以等待:被抛弃的科学家们面对多年没有美国宇航局返回地球的邻居

对于Lori Glaze来说,金星有时看起来像冥王星一样遥远。 作为美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的行星科学家,Glaze花了数年时间推动返回地球最近的邻居,这是美国宇航局自20世纪90年代初以来没有访问过的。 在该机构针对未来发现任务的最新竞争中 - 其低成本行星探测系列 - 五个最终候选人中有两个针对金星,包括Glaze将领导的任务。 赔率很高。 “我真的觉得是时候了,”她说。

事实并非如此。 1月4日,美国宇航局宣布选择两个小行星任务,露西和普赛克,分别于2021年和2023年发射(见相关文章)。 第三个项目是用于探测近地天体的天基望远镜,将获得另一年的设计融资。 德克萨斯州休斯敦月球与行星研究所的地球物理学家帕特里克麦戈文说:“基本上所有不是金星的资金都得到了资助。” 消息似乎是:金星可以等待。

该决定是关于科学价值和风险的,美国宇航局华盛顿行星区主任吉姆格林说,普赛克和露西将在小行星上使用经过测试的仪器,没有气氛可以应对。 相比之下,金星厚厚的云层挡住了轨道航天器上的大多数传感器,那些冒险在云层下方太远的地方面临硫酸液滴,烫伤温度和压碎压力。 科罗拉多州博尔德市西南研究所的地球物理学家鲍勃格林说,金星对于4.5亿美元的发现任务来说可能风险太大。 “金星比小行星更复杂。”

但维纳斯科学家表示,不乏令人着迷的科学问题。 例如,他们想要测量地球上稳定的惰性气体的存量,例如氙气和氪气,这些气体在数十亿年内变化不大,并且可以获得行星起源的线索。 Glaze的任务是通过在大气层中跳伞装备有仪器的装甲球来瞄准这些气体。 来自早期探测器的不确定氪测量提出了两种可能性:金星水平可能与地球相匹配,表明这两个行星可能由原始星云中的相似成分形成,或者它们可能足够不同以迫使科学家抛弃他们关于金星起源的理论。 当它漂浮在距离地面12公里的地方时,探测器会嗅到硫和碳,这可能是近期火山爆发的证据。 “金星的历史存储在大气层中,”科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家拉里埃斯波西托说。

20世纪90年代,Glaze的探测器还将成像神秘的高地或者tessera,由美国宇航局的麦哲伦轨道器上的雷达详细绘制。 科学家们认为,几十亿年前,tessera可能是大陆的一个大陆,它们位于浅层的金星海洋之外。 详细的图像可以揭示古代金星板块构造的标志。

天壤之别

在太空竞赛的早期,维纳斯拥有最多的硬件(通常不成功),主要是因为苏联的努力。 但是近年来,火星已经得到了所有的爱。

金星可以等待:被抛弃的科学家们面对多年没有美国宇航局返回地球的邻居

(图)P. Voosen / Science ; (数据)PASSC和维基百科

尽管美国宇航局已经忽略了维纳斯而支持定期的火星任务(见上图),2014年结束的欧洲任务维纳斯快车观察到金星大气层的运动和结构,它在地球周围鞭打的速度比它旋转的速度快60倍。 风速增加超过6年的监测,但驱动程序仍然是神秘的。 穿过云层的红外“窗户” - 波长穿过murk-Venus Express也看到了每天温度变化的表面热点,表明活跃的火山活动。 由加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室的Suzanne Smrekar领导的第二个发现候选人将利用更好的传感器瞄准这些热点并提供更高分辨率的雷达测绘,帮助确定金星是否仍然从其内部排出热量或在地质上处于休眠状态。

金星科学家并没有失去所有的希望。 美国宇航局正在招标,直到4月28日,其8.5亿美元的新边境任务,金星是六个潜在目标之一。 为了满足美国宇航局的要求,这样的任务可能必须包括一个短命着陆器和一个轨道器。 Glaze和Esposito都在计划出价 - 并且对他们想象的内容非常关注。

如果它们失败,可能需要十年或更长时间才能让美国宇航局返回维纳斯,也许正在进行一项名为Venera-D的联合任务,目前正与俄罗斯进行讨论。 20世纪70年代和80年代的长线苏联威尼拉探测器的继承者,返回了金星表面的唯一图像,Venera-D将包括一个设计为持续几个小时的着陆器,如果不是更长的话。 与此同时,麦戈文感叹道,“我们正在失去整整一代”对金星感兴趣的年轻科学家。

金星不太可能拥有生命或允许人类探索,这是美国宇航局的共鸣点。 但在过去的几十年里,科学家们发现了另一个需要强调的主题:气候变化。 由于失控的温室效应,金星的气氛变得地狱,了解这种情况如何可以指导人类对全球变暖的反应。 但是,Glaze说,“在新政府的领导下,我不确定这个论点会有多强大。”

如果气候消失,系外行星就会进入。研究人员已经发现了许多类似地球的行星,并试图了解岩石核心和厚厚的大气层行星表面可能是什么样的情况。 金星和地球在对比中呈现出诱人的研究。 “如果你想了解这些有大气层的行星,”Glaze说,“你必须进入那些大气层。”