多国太空任务关注金星！欧航局航天器的相机最新“抓拍”到了它的样貌

母婴前瞻网 2020-10-22 20:45

最近在金星上方的云层中检测到的磷化氢成为一大发现，重新引起了人们对探索这颗星球的兴趣。

尽管金星在轨道上比火星更近，从地球穿越到金星相比之下可以缩短100天，但它上面蒸腾的热量和气体、恶劣的环境不可忽视。

由于其表面温度足以融化铅（可升高到464°C以上），压力是地球的89倍，因此目前还没有办法直接降落到它的表面。这意味着，目前科学家们还只是能探索它的大气环境，而不是其表面。

在金星表面上方约30英里处，大气层的压力和重力较低，不比地球上的大气层低很多。在这些云层中，平均气温为75°C。虽然仍然很热，但也仅比地球上最热的温度高18℃。这些条件为受保护之下的勘探提供了诱人的潜力。

另一个因素是金星将提供大量的太阳能，而不会产生高水平的辐射。根据NASA位于LaRC的系统分析和概念局太空任务分析处的Dale Arney，暴露在这种大气中“与呆在加拿大时基本相同”。

让不少人惊喜的是，很快这颗星球的探索就迎来了新进展：2020年10月15日格林尼治标准时间03:58左右，欧航局（ESA）的JAXA BepiColombo任务飞向金星，带来了飞掠这颗星球的“首秀”。

在那个时刻，金星接近地球，两者距离约10,720公里。需要重力辅助飞越才能使飞船进入水星轨道。

BepiColombo于2018年10月20日发射升空，并于2020年4月10日飞掠地球。它将在2025年进入环绕太阳系最内层行星的轨道之前，进行两次金星飞越和六次水星飞越。

飞掠“抓拍”惊艳瞬间

即使飞船在第一次飞越过程中离金星很远，水星行星轨道器和水星磁层轨道器上的一些科学仪器也会被激活，以研究行星的大气和太空环境。

在飞越过程中，无法使用水星行星轨道飞行器的主要科学相机，但传输模块上的监控相机或“自拍相机”将试图捕获金星的图像，因为它会飞速过去。

JAXA的Akatsuki Venus气候轨道器及其绕地球运行的Hisaki光谱行星天文台，以及地球上的地面天文台，也将利用这一独特的机会进行同步观测，同时对地球进行测量。

ESA-JAXA BepiColombo联合任务包括欧洲水星行星轨道器和日本水星磁层轨道器。它们通过Mercury传输模块传输到最内层的行星。这两个轨道器将能够在行星飞越期间操作其某些仪器，从而提供独特的科学机会。传输模块上的监控摄像头还将在前往水星的过程中捕获图像。

一些BepiColombo仪器无法长时间前往水星收集有关金星的任何数据，但任务计划人员选择了大约12种仪器，他们期望它们能够在飞越过程中“浏览”地球。

BepiColombo也有一些备份支持。日本航空航天局（JAXA）运行着水星飞行任务内置的两个轨道器之一，它也有一个活跃的航天器绕着金星运行，称为Akatsuki。地球轨道上的另一架JAXA航天器称为“ Hisaki光谱行星天文台”，一些地面设施也将其电子眼转向金星，以在飞越过程中提供补充观测。

由Mercury Transfer Module传输模块的监控摄像机2捕获的一张图像显示了金星在大约距离地球10,560英里（17,000公里）的图像，并且还可以看到探针本身的天线和磁力计吊杆。

在延时录像拼合而成的图像中，金星首先像小白盘一样出现，然后随着飞船靠近热行星而变得更大。唯一与水星结合的探棒伸出的四肢阻挡了这颗星球白色的图像。在继续到达其最终目的地之前，该探棒必须在行星上完成另一个重力辅助。

飞越过程中的其他活跃仪器收集了有关金星的浓厚大气层以及行星与太阳风的相互作用的数据，恒星不断从太阳流过太空并流过太空。

由于金星与水星有很大不同，特别是与不存在的水星相比，它具有浓厚的富含二氧化碳的大气，因此，ESA认为，这些仪器的工作不一定与他们真正开始时的工作完全相同。

欧洲航天局BepiColombo项目科学家Johannes Benkhoff在ESA声明中说：“每一次飞越完成，我们就可以进一步回答有关神秘行星水星的一些令人困惑的问题。” “更多地了解水星将有助于了解整个太阳系的历史，有助于我们更好地了解自己在太空中的位置。”

更多探索任务

在那些几乎与地球类似的条件下，科学家正在研究使用轨道器执行任务，这也许导致了金星上方形成“云城”。

除了此次飞掠金星的BepiColombo水星探测器（欧洲和日本合作），在未来几个月里还将有2项太空任务飞往金星附近，分别是：欧洲空间局（ESA）的太阳轨道飞行器、美国NASA的帕克太阳探测器和日本的“黎明号”探测器。目前，日本的“黎明号”探测器正在围绕金星飞行。，印度未来也有金星相关飞行计划，预计于2025年发射。

美国航天航空局（NASA）准备执行的“HAVOC”任务的最终目标将包括五个阶段：机器人探索、载人飞行30天轨道飞行，载人30天大气飞行任务，载人1年大气飞行任务以及永久的人类栖息活动。

在有人飞上金星云端之前，有两个任务正在等待明年美国宇航局的最终批准。DAVINCI +将在63分钟的下降时间内探测金星大气，以使用多个光谱仪研究化学成分，而VERITAS将结合雷达和近红外光谱以穿透云层，以更好地了解地球的地质和地形。

比较让人头疼的是，无论选择哪个任务，发射窗口只能每19个月发生一次。除了计划、测试和进一步的研究，直到2026年，还不会有任何仪器真正飞向金星进行探测。

然而，当BepiColombo在2021年8月进行第二次飞越时，他们将有第二次研究金星的机会，然后继续前往水星。明年10月，金星将成为一个国际合作观测活动的焦点，该活动包括两个太空机构、三个任务、多个地面望远镜和世界各地的行星科学家。这次合作的目的是让人们对金星厚重复杂的大气层有新的了解。BepiColombo将在2025年进入围绕这颗小行星的轨道之前，进行6次水星飞越。该任务将分为两个组成的航天器，研究水星的表面、内部和周围环境，以帮助科学家了解太阳系及其太阳系。