金星快车欲破解金星五大谜团 | ||||||||||
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| http://www.sina.com.cn 2006年04月24日 15:46 中国高新技术产业导报 | ||||||||||
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炎热、昏暗，一片荒漠且充满了暴风，气压比地球高出100倍，这就是我们地球的邻居——金星。金星又被称作地球的“姐妹星”，人们猜测那里可能出现过生命。行星天文学家认为，对金星的探测有助于避免地球变成气候灾难星球；未来人类有可能将“地狱”式的金星改造成第二座人类家园。 本报记者 朱冰综合报道
飞行4亿公里顺利入轨600多天的探秘旅行 据俄罗斯地面飞行控制中心发布的消息，“联盟”运载火箭于莫斯科时间2005年11月9日6时33分(北京时间11时33分)将探测器送入近地轨道。“金星快车”探测器在近地轨道上飞行一圈之后，火箭推进器再次点火，推动探测器离开近地轨道，进入飞往金星的星际轨道。然后探测器与火箭推进器分离，启动探测器自身的动力系统并展开太阳能电池板。 “金星快车”将对金星进行为期486天的探测，主要任务是对神秘的金星大气层进行更精确的探测，分析其化学成分。此外，探测器还将就太阳风对金星大气和磁场的影响进行分析，并观测金星气候变化。 在入轨前，“金星快车”已飞行了约4亿公里，其速度相对于金星来说达到了每小时2.9万公里。北京时间2006年4月11日15时17分，“金星快车”启动了主发动机进行减速，使探测器更容易被金星引力场“俘获”，以进入环金星轨道。主发动机运行50分钟后于北京时间16时07分关闭，减速过程完成。入轨后，“金星快车”与地球的直接距离为1.2亿公里，与金星的最近轨道距离为400公里。 如果错过 2010年才能重逢 不过，“金星快车”并不在这一轨道久留。据欧洲航天局公报称，它只在这一轨道停留9天。这期间，探测器将调整太阳能电池板方向、伸展天线，并尝试向地球传回初步数据。9天后，它将继续向距金星更近的轨道飞行。 5月7日，在围绕金星飞行16圈后，探测器将进入离金星更近的椭圆形轨道，这是它最终的轨道，届时它与金星最近的轨道距离将达到250公里。5月13日以后，探测器的所有探测设备将被激活，正式开始对金星进行全方位探测。 经过近5个月漫长旅行，欧洲“金星快车”探测器于4月11日进入预定金星轨道。欧洲空间运转中心发言人4月6日说，“金星快车”已进入旅程中最危险阶段，如果稍有不慎，它要么“粉身碎骨”，要么会与目标“擦肩而过”。 “金星快车”抵达“终点站”——金星后，将不在金星表面着陆，它将像卫星一样，在不对称轨道上绕金星两极飞行，最近处离金星约250公里，最远处约6.6万公里。 欧洲空间运转中心将通过无线电指令操纵这个1.2吨的大家伙，确保它能成功“转轨”。 如果“金星快车”与金星“擦肩而过”，将耗费大量宝贵时间。在那种情况下，“金星快车”最初会和地球失去联系，而当探测路径和金星再次相遇时要等到2010年。 研发4年造价3亿欧元 金星每隔8个月就有一次与地球接近的机会，去年11月发射的“金星快车”可以使探测器飞行的距离最短。即便如此，“金星快车”也要利用153天时间飞越4100万公里，于2006年4月11日到达金星轨道。随后，飞船将在金星轨道上停留2个金星日，即486个地球日展开探测。 此次旅程，携带7件探测“法宝”的“金星快车”将扫描金星上空的云层，深入到大气层里探测，完成两大任务。其一，研究金星表面复杂的空气动力学和化学成分，借以了解其表面的大气特点。其二，研究太阳风对金星表面空气是否有影响，借以理解行星的发展进化。如果能量足够的话，“金星快车”的工作时间还将延长。 20世纪60年代以来，美国和前苏联分别向金星发送了数十个探测器。前苏联于1970年发射的“金星7号”探测器是世界上首个着陆金星表面的探测器，它对金星表面温度进行了测量，但它在金星表面仅存活了23分钟，随后就被巨大的金星大气压力所肢解。 最近的一次探测是1989年美国“麦哲伦”探测器，它从金星附近发回了有关金星的各种雷达探测照片。但总体来说，人类对金星还缺乏了解。 欧洲“金星快车”恢复中断了10多年的金星探测活动。“金星快车”是欧洲首个金星探测器，是在“火星快车”和“罗赛塔”探测器的基础上耗时4年开发而成，造价3亿欧元。 金星是太阳系九大行星中距离太阳第二近的行星，也是距离地球最近的行星。无论从年龄、体积、形态、密度还是诞生时的环境看，金星都与地球非常相似，因此被称为地球的“姐妹星”。人们猜测那里可能出现过生命。背景链接金星档案 年龄：和地球差不多，约45亿年。 大小：半径为6073千米，比地球半径仅小300千米。 质量：4869×１0千克。 表面温度：达447摄氏度。 大气压：90个标准大气压，是地球大气压的100倍。 周期：赤道上的自转速度只有每秒18米，比人的步行速度快不了多少。自转一周需要243天，比它围绕太阳公转的时间还要长183天。 特性：反向慢跑。在太阳系的九大行星中，金星是惟一一个自东向西自转的行星。人类的金星探测活动 1961-1983年，前苏联发射了15个金星探测器，但只有几个探测器成功飞越或登陆金星，其中1970年发射的“金星7号”探测器是世界上首个着陆金星表面的探测器，它对金星表面温度进行了测量；1975年发射的“金星9号”探测器首次向地球发回了金星表面的照片。 美国在1962-1974年间发射了10个“水手”探测器，对金星和火星及其周围空间进行探测。其中1973年发射的“水手10号”探测器飞越金星时，发回了首批近距离拍摄的金星照片。 1978年，美国先后发射了两个“金星先驱”探测器，第一个探测器进入金星轨道，不断向地面传回观测到的情况；第二个探测器有4个子探测器在金星表面着陆，获取了一些实地考察的数据。 1984年，前苏联发射的“金星—哈雷”探测器曾将一个科学探测装置投放到金星表面，对金星进行了实地探测。 1989年，美国向金星发射“麦哲伦”探测器。“麦哲伦”于1990年进入金星轨道后，借助雷达技术对金星表面进行了地形测绘，4年期间拍摄的照片覆盖了金星表面的98%。1994年探测器按照地面发出的指令坠毁在金星大气层。这之后，人类再未专门向金星发射探测器。此次欧洲的“金星快车”恢复中断了10多年的金星探测活动。 按计划，2004年美国发射的“信使”水星探测器在明后两年飞往水星的途中将两次飞越金星，顺便对金星进行探测。俄罗斯也计划在2015年之前开发出全新“金星D”探测器，专门研究金星大气及金星表面的细节问题。金星可能成为“第二地球”金星与地球形同“姐妹” 21世纪世界多数科学家把关注的主要焦点放在火星上，因为与金星相比，火星今天的环境要好得多。 中科院紫金山天文台研究员、行星天文学家王思潮认为，火星直径比金星小，质量更小得多，火星的引力难以留住较厚的大气，将火星改造成人类第二家园的难度还很大。金星的直径、质量、引力与地球相似，一旦人类科技发展到能找出使金星恶劣环境倒转的方法，金星更有希望在新千年中被改造成人类的第二家园。 金星从年龄、体积、形态到密度都与地球非常相似，诞生时的环境与地球也是一样的，因此被称为地球的“姐妹星”，人们猜测那里可能出现过生命。 但金星也有许多方面与地球迥然不同。今天的金星有可能是太阳系行星中最热的一颗，表面平均温度达到470摄氏度。那里没有水，大气成分中95%都是二氧化碳，而且浓密的云雾和二氧化碳使金星上的温室效应令人窒息。 金星是一颗“反向慢跑”的行星，它的自转方向与公转方向相反，即自东向西自转，这在太阳系九大行星中独一无二，所以，“太阳从西边出来”对金星来说是绝对的真理。而且，它的自转速度又非常缓慢，赤道上的自转速度只有每秒1.8米，比人的步行速度快不了多少。自转一周需要243天，比它围绕太阳公转的时间还要长18.3天。 王思潮认为，对金星的探测有助于避免地球变成气候灾难星球。同时他也相信，在未来有可能将“地狱”式的金星改造成第二座人类家园。 金星在历史上可能出现过与地球相似的环境，但今天已荡然无存。行星天文学家推测，肇事者可能是早期金星大气中的二氧化碳。如果人类不珍惜，继续大量排放温室气体，地球可能会步金星后尘，加速滑进气候灾难星球之列。 “金星快车”计划 有助研究地球温室效应 “金星快车”计划的项目经理堂·麦克考表示，通过“金星快车”执行的两大任务，科学家们可以回答五个问题：金星上为什么有那么高速度的飓风？金星两极上为什么有双漩涡？温室效应对金星的气候变化有多大影响？金星表面是否有水、二氧化碳或硫酸的循环？为什么金星表面某些地区对雷达反应异常灵敏?金星现在还有火山喷发和地震现象吗？这些问题的回答将对科学家研究地球温室效应等问题起到一定的启发作用。 英国鲁特福德·阿普尔顿实验室的格朗德教授说，“‘金星快车’的旅行是一次令人兴奋的飞行”。“地球位于金星和火星之间，当我们把‘金星快车’与‘火星快车’的资料放在一起的时候，我们就会知道有关所有这三个行星的演变过程”。 金星目前可能仍有生命在繁衍 来自美国数所著名科研机构的天文学家联合发表研究报告称，在遥远的过去金星上也可能存在过生命。他们并不排除这些生命在金星恶劣的条件下至今仍然可能在繁衍生息。 提出上述这一假设的科学家有：来自加利福尼亚工学院的安德留·英杰索尔、来自得克萨斯大学的路易·埃尔文和迪克·舒克茨·马卡奇、来自西南研究所的大卫·格林斯潘。 科学家们猜测，金星与地球很有可能具有相同的生命渊源，金星上曾经有过许多水，而地球也曾被二氧化碳气体所覆盖。太阳系这两颗行星的大气和温度曾经也可能没有像现在这样大的差别，随着后来它们选择了不同行星进化道路，这两颗“姐妹星”终于分道扬镳。然而，由于金星环境变化进展过程非常缓慢，因此，如果它上面曾经有过生命的话，相信这些生命会适应变化不甚剧烈的环境而延续。 两年前，澳大利亚科学家发现地球云层中有微生物的存在。这说明同样的情况也可能会出现在金星上，因为金星高层大气的温度与气压与地球非常相似。不可否认，金星云层中有硫酸的存在，但地球上的微生物也同样在酸性环境中经历着生命的考验。至于紫外线的辐射，科学家们认为它不会成为生命存在的障碍。 美国科学家们正在尝试说服美国国家航空航天局向金星大气发射可回收性探测器，以对金星大气进行取样研究。“金星快车”7件“法宝”1.射电科学试验装置VeR-a：可以研究距离金星表面40-100公里空间内的不带电大气层，电离层的密度、温度和大气压力，研究金星重力场和太阳系金星轨道以内的太阳风状况。 2.宇宙离子及高能原子分析仪ASPERA：可以记录近金星表面的空间内的带电粒子及高能中性原子情况，以研究金星大气与太阳风相互作用及金星离子如何从金星逃逸。 3.紫外线、可见光和近红外线成像分光计VIRTIS：用于测量距离金星表面40公里以内的大气气体组成情况，以帮助科学家研究金星不同高度大气的运动情况。 4.金星快车磁强计MAG：可以测量金星大气磁场的强度和方向，以帮助了解太阳风对金星大气的影响情况。 5.紫外及红外大气分光计SPICAV：可以对距离金星表面80—180公里之间的大气层的温度和密度进行研究，通过分析金星稠密大气层发出的近红外热辐射，研究金星底层大气组成和含水情况，寻找金星表面辐射较强的区域，分析当前金星大气状况并预测其未来变化情况。 6.傅立叶行星分光计PFS：该分光计是一台红外分光计，可以借助短波和长波两种无线电波的帮助测量金星表面温度及距离金星表面55—100公里之间的大气温度，使人们进一步了解金星火山活动对大气温度的影响情况。 7.金星监测照相机VMC：可以在近红外线、可见光和紫外线波段对金星表面进行拍照，获取金星表面图像，研究距离金星表面70公里处的云层运动状况，以帮助解释金星大气快速转动的“飓风”现象。 |
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