

金星是一个神秘的星球
近日,据媒体报道,俄罗斯计划在未来几年发射一颗金星探测器。提到金星探测器,大家可能对日本的命运坎坷的拂晓号金星探测器比较熟悉。那么,人类为何探测金星?
金星常被人们形容为一个地狱般的场所,但三十亿年前,它可能是我们太阳系提供的最好的一方乐土,是一个适宜居住的星球。
金星是水星和地球之间的一颗行星,它是人类除了太阳和月球之外肉眼能够看到的最明亮的天体。由于金星被浓密的大气层所包围,所以从地面上进行天文观测很难看清它的真实面目。正缘于此,在人类进入空间时代以后,发射航天器探测金星就成为顺理成章的事情。
从距离远近来看,金星是最靠近地球的行星,它的周围也有大气和云层,与地球十分相像。金星表面乱石纵横,面积的2/3是丘陵,1/4是洼地,1/10是山区,很像地球的大陆。它有过与地球规模相仿的海洋,但已全部被蒸发,同时由于高温和缺水,致使金星上也不存在生命。

金星的内部构造与地球类似
目前,科研人员对已获得的探测资料进行综合分析后认为,金星的内部构造与地球类似,也有一个密度较大的核心和固体外壳,只是外壳较薄,且是由单一板块构成。科研人员通过对金星的研究,可弄清金星进化过程,这对预测地球未来的发展和演变具有重要的意义。
1961年2月,苏联发射了第一颗金星探测器,这也是人类历史上第一颗对太阳系内其他行星进行考察的探测器。在此后的20年间,苏联一共向金星发射了16颗金星系列探测器,虽然经历了多次失败,但总体是成功的。
例如,“金星1号”和“金星2号”在飞往金星途中失联,“金星4号”刚进入金星大气就失效,但苏联通过这几次发射仍然获得了大量关于金星近表面和大气层的数据,“金星8号”在着陆后还对金星土壤进行了分析,并传回金星表面的视频图像。

苏联对金星探测一直非常热衷,图为邮票上的苏联金星探测器
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后续的几颗“金星”系列探测器着陆成功率更高,轨道器的运行也进入佳境。例如,“金星9号”和“金星10号”在环绕金星轨道运行时传回了金星宝贵的数据,“金星11号”之后的数艘着陆器都成功在金星表面软着陆,完成了对金星表面土壤和岩石的分析工作。
上世纪80年代中期的苏联再次发射了织女星系列探测器,对金星进行进一步探测,但此时的苏联似乎已没有早期探测金星的那种动力,对金星的研究也进入了尾声。不过,需要说明的是,虽然苏联向金星发射了十多颗探测器,在数量上全面超越了美国,但在探测效果上却不及美国。

金星4号探测器
苏联航天技术的辉煌成就,极大地刺激了美国人。20世纪60年代初,美国宇航局根据肯尼迪总统提出的等月计划,全力开展探月活动;但又看到苏联对金星的探测活动,格外着急。美国当局立即决定分兵两路,在实施等月的同时,拿出一部分力量来探测金星。
美国于1961年7月22日发射“水手1号”金星探测器,升空不久因偏离航向,只好自行引爆。1962年8月27日发射“水手2号”金星探测器,飞行2.8亿千米后,于同年12月14日从距离金星3500千米处飞过时,首次测量了金星大气温度,拍摄了金星全景照片,但由于设计上的缺陷,在探测过程中,光学跟踪仪、太阳能电池板、蓄电池组和遥控系统都先后出了故障,未能圆满执行计划。
1967年6月14日发射“水手5号”金星探测器,同年10月19日从距离金星3970千米处通过,作了大气测量。1973年11月3日发射“水手10号”水星探测器,1974年2月5日路过金星,从距离金星5760千米处通过,对金星极其大气作了电视摄影,发回上千张金星照片。

受苏联对金星的探测活动的影响。美国当局立即决定分兵两路,在实施等月的同时,拿出一部分力量来探测金星。
从1978年起,美国把行星探测活动的重点转移到金星。1978年5月20日和8月8日,分别发射了“先驱者-金星1号和2号”其中1号在同年12月4日顺利到达金星轨道,并成为其人造卫星,对金星大气进行了244天的观测,考察了金星的云层、大气和电离层,研究了金星表面的磁场,探测了金星大气和太阳风之间的相互作用;还使用船载雷达测绘了金星表面地形图。
为了在探测金星方面取得更大的成就,美国宇航局决定要利用其在雷达探测技术方面的先进设备,透过金星浓密的云层,详细勘察金星的全貌和地质构造。1989年5月4日,亚特兰蒂斯号航天飞机将“麦哲伦”号金星探测器带上太空,并于第二天把它送入金星的航程。

“麦哲伦”号金星探测器由航天飞机发射升空
“麦哲伦”号金星探测器重量达3365千克,造价达4.13亿美元。后来的事实说明,“麦哲伦”号是迄今最先进最为成功的金星探测器。“麦哲伦”号装有一套先进的电视摄像雷达系统,可透过厚厚的云层测绘出金星表面上小如足球场的物体图像,其清晰度胜过迄今所获金星图像的10倍!
“麦哲伦”的中心任务是对金星作地质学和地球物理学探测研究,通过先进的雷达探测技术,研究金星是否具有与河床和海洋构造,因前苏联有科学家推测,大约40亿年前金星上有过汪洋大海。

虽然美国发射的金星探测器的数量少于苏联,但探测成果却超过了苏联
上世纪60年代以来,人类已向金星发射了32颗探测器,其中22颗成功,10颗失败,加上各种路过的探测器,总数已超过40颗。大多数探测器对金星进行了探测,并获得了大量数据资料,帮助科研人员看到了金星的大体面目。
现在,在深空探测的热潮之下,俄罗斯又开始酝酿金星探测计划。俄罗斯对金星探测如此情有独钟,除了有从苏联时期继承下来的经验外,更重要的是金星处于美欧行星际探测的边缘地带。由于美国宇航局已把2020~2030年的深空探测任务重心放在了小行星和火星上,因此对金星的探测显得不是很积极。

苏联时期留下来的金星探测经验和技术是俄罗斯展开金星探测的宝贵财富
金星与火星相比,明显缺少“可塑性”,高温高压的恶劣环境显然没有开发火星有潜力。美国宇航局长远目标是“改造火星”,让其变成一颗宜居行星。虽然金星没有火星那般天赋,但金星与地球的关系密切,弄清楚金星的演化过程可以造福于地球环境保护和“火星改造”,这也是俄罗斯重启探测金星的重要原因之一。
此外,俄罗斯希望能通过探测金星重振自己深空探测大国的地位。不过,探测金星并不是件容易的事,首先要克服金星上恶劣的环境,厚密的大气对再入探测器而言是个极大的考验,需要更有效的隔热防护技术,这一点比登陆火星更艰难。就算安全抵达金星表面,探测器也仅有数天的存活期,毕竟这里不是火山喷发就是下酸雨,还有雷电和高温,是个名副其实的地狱。
因此,俄罗斯要想在金星探测上取得突破,显然要下一番工夫。(综合)



