美国宇航局的(NASA)的达芬奇计划(DAVINCI):探索金星大气和高原山地地形

上一次人类探测器着陆到金星表面上,还要追溯到1986年6月15日,这天前苏联的“织女星2号”(Vega 2)探测器在金星表面上成功着陆,其中着陆器只工作了56分钟就被金星恶劣的环境彻底破坏。其实这次着陆不但有着陆器,还有一个能够悬浮在54公里高空的气球探测器,它足足在金星大气层上方工作了46.5个小时。从那之后的40年时间里,人类再也没有踏足金星表面。

但是这个记录在未来几年就可能被打破了,目前美国宇航局正在制定一项新的金星探测计划——达芬奇计划(DAVINCI),在该任务重,一个新的探测器将会穿越金星灼热的高压大气层,让人类40多年来首次一睹金星表面的风采。

美国宇航局的(NASA)的达芬奇计划(DAVINCI):探索金星大气和高原山地地形

科学家们希望借助于这次飞行揭开金星古老地貌的奥秘,探索其高耸的镶嵌结构,并分析其低层大气成分,以寻找有关这颗行星过去的线索。通过研究稀有气体和化学成分,“达芬奇”号任务可以揭示金星是否曾拥有海洋,以及它是如何演变成地球的“有毒孪生兄弟”的。凭借尖端技术,该任务将勇敢面对金星的极端环境,揭开一段可能重塑我们对行星演化理解的历史。

目前达芬奇计划初步决定会在2030年左右的时候发射升空,此次任务将会包含两个部分:一个轨道器(CRIS)和一个球形下降探测器。

其中球形下降探测器是一个直径大约1米的钛合金圆球,表面将会配备耐高温、高压和酸性云层的防护层(如陶瓷和二氧化硅织物),携带五种科学仪器,包括高分辨率相机、化学分析仪等,这个球形探测器将会下降到金星表面上。

达芬奇计划的任务内容主要可以分为两个部分:

1、金星大气层探测

首先需要分析金星大气中的惰性气体(如氦、氙)、硫化合物、氢同位素等,以追溯水的历史并判断金星是否曾存在海洋。

其次需要通过温度、压力、风速等数据,分析温室效应失控的机制,对比地球与金星的演化差异。

最后就是要进行金星低层大气探测,探测器将会从距地表约30公里处开始持续测量,直至撞击表面,填补此前任务未覆盖的大气层区域。

美国宇航局的(NASA)的达芬奇计划(DAVINCI):探索金星大气和高原山地地形

2、镶嵌地块(Tesserae)的探索

镶嵌地块是一种非常独特的地形,目前只在金星上发现这种地形,大约占金星表面积的8%,这种地形类似于地球上的高原地形,但是更加崎岖,特征是二维或三维的折皱或破碎状态。探测器将会对镶嵌地块进行下降成像和三维测绘,分析岩石成分(如花岗岩),寻找水蚀痕迹或古代大陆证据。

金星表面环境极为恶劣,温度超过460℃,气压超过95个地球大气压,而且还充满了浓硫酸云层,所以为了能够在金星表面上尽可能多的存活更长的时间,达芬奇计划中的探测器将会采用一些尖端科技,比如常规降落伞用的尼龙,在金星的硫酸云中会被溶解掉,所以达芬奇计划中的降落伞将会是一种耐酸且强度可以达到钢5倍的新型材料。

而且为了保护探测器内部的各种电子设备,探测器将会包裹着由铝板隔开的先进陶瓷和二氧化硅织物层,将探测器和金星恶劣的环境隔绝开。

达芬奇计划最终将会通过在下降过程中进行大气采样和高分辨率成像,解答有关金星历史、气候演化以及过去潜在宜居性的关键问题。

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