停滞30年后，NASA用两项新任务重启金星探索，或揭开其神秘面纱

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来源：麻省科技评论

编译：Sweetpie

​责任编辑：Anyi

由麦哲伦号和先锋号数据合成的金星图像

作为NASA“发现计划”的一部分，“达芬奇+”和“VERITAS”这两项任务或许将揭开金星的神秘面纱，并试图回答距离太阳第二近的这颗行星如何以及为什么会变成今天地狱般的景象。

美国宇航局（NASA）上一次执行飞往金星的发射任务是在1989年，麦哲伦号金星探测器在被允许撞击金星表面之前花了4年时间研究金星。此后近30年NASA将金星打入冷宫。

这一切都将发生改变。NASA局长Bill Nelson周三宣布，该机构已选定两项探索金星的新任务：“达芬奇+”和“VERITAS”， 并将为每项任务的研发拨款约5亿美元。用北卡罗莱纳州立大学的行星科学家Paul Byrne的话来说，“对我们来说，这简直是久旱逢甘霖。”

“VERITAS”和“达芬奇+”

为什么NASA这么长时间里都不看好重返金星，这真的有点难以理解。

的确，由于环境恶劣，金星一直是个难以探索的家伙。其表面温度高达471°C（热到足以使铅熔化），环境压力是地球上的89倍。金星大气中的96%是二氧化碳，整个星球上覆盖着厚厚的硫酸云。当1982年苏联“金星13号”探测器在金星着陆时，它只持续了127分钟就毁掉了。

然而，我们知道，那里的条件并非总是如此恶劣。

众所周知，金星和地球最初就像两个在许多方面有着相似特征的双胞胎，它们大小、质量和组成都差不多，都位于太阳的宜居带（行星表面可能存在液态水的区域），金星的轨道是离地球最近的。金星甚至可能是太阳系中第一个宜居世界，曾经拥有海洋和类似地球的气候。

但这两颗星球的历史却截然不同。现在的地球温度适中，大部分被水覆盖，适宜居住，而金星则成了地狱般的景象。

科学家想知道为什么，这些新任务“将帮助我们从根本上回答这个问题。

就在去年，另一项重大进展促使NASA更加认真地对待金星探索：寻找生命的前景。2020年9月，科学家们宣布，他们可能在金星的大气层中发现了磷化氢，我们都知道，这种气体是由生物产生的。

在随后几个月里，这些研究结果接受了仔细审查。现在还不太清楚磷化氢读数是否真实，但由此引发的兴奋激发了关于在金星上可能发现外星生命的讨论。这一激动人心的新前景使金星成为公众关注的焦点（也可能是批准NASA预算的立法者关注的焦点）。

加州大学河滨分校的天文学家Stephen Kane说这是个难以置信的时刻，这两个新任务的入选是NASA向金星研究界发出的非常明确的声明：“我们看到你们了，我们知道你们被忽视了，我们将纠正这一点。”

“达芬奇+”（DAVINCI+）是金星惰性气体、化学成分和影像等深度大气调查的缩写。它是一艘将进入金星稠密炎热的大气层并通过降落伞降落到金星表面的探测器。

“达芬奇+”号金星探测器

在63分钟的下降过程中，它将使用多个光谱仪来研究金星大气层的化学成分。它还将拍摄金星地貌，以便更好地了解其地壳和地形。如果成功，它将是第一个在下降过程中拍摄金星的探测器。

“VERITAS”是“金星发射率”、“无线电科学”、“合成孔径雷达干涉测量”、“地形学”和“光谱学”的缩写，是一种用于在安全距离下进行其他研究的轨道探测器。

“VERITAS”号金星轨道探测器

它将使用雷达和近红外光谱技术对金星厚厚的云层之下仔细端详，观察其表面的地质和地形。VERITAS还将绘制金星表面的红外辐射图，以绘制其岩石类型(这在很大程度上是未知的)，并确定活火山是否正在向大气中释放水蒸气。

这两个任务的调查重点各不相同：“达芬奇+”的目标是研究金星的大气层、气候和水的历史和演变，而“VERITAS”的目标是帮助科学家了解金星的内部——它的火山和构造历史，它的质量和重力场，它的地质化学，以及多大程度上这颗星球地震依然活跃。

两个承担任务的探测器预计将在2028年至2030年大约同时到达金星，这意味着它们能相互补充。

例如，Kane指出，行星的宜居性受多种因素左右，包括板块构造和板块俯冲（一种将碳从大气中循环到行星内部的过程）及其大气层的化学成分。“VERITAS”能对金星表面进行前所未有的观测，并告诉我们碳循环是否正在发生，而“达芬奇+”将直接探测大气层的化学成分。他说，这两项任务相结合堪称完美，为这些过程如何影响金星的宜居性（或缺乏宜居性）提供了清晰的画面。

不过，这些任务只是Byrne所希望的更大的探索计划的序曲，致力于像研究火星一样，通过同时探索金星表面、大气和轨道的多个任务来研究金星。

“一个任务不够，两个任务也不够。”他说。“达芬奇+”和“VERITAS”可以为几十年后的此类项目奠定基础。或许，从金星带回一个样本，就像我们准备好在火星上做的那样，在我们的有生之年是可能实现的。

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