气球机器人或有助于揭开金星的朦胧秘密

多年来，由于人们更加青睐于探索太阳系内其他遥远的地方，金星一直被人们所忽视，如今，它正在重新引起研究人员的关注。

美国宇航局喷气推进实验室提出的一项新任务概念可以让科学家以前所未有的方式探索金星，而且无需接触地面。相反，它将乘坐气球飞上高空。虽然美国宇航局的任务仍处于试验阶段，但该概念涉及将一个小型轨道器与一个直径约 40 英尺的空中机器人气球配对。尽管金星因其大小和结构相似而经常被称为地球的孪生兄弟，但两者却截然不同。地球是一个充满生命的世界，而金星是一个原始的汤，可能已经烧毁了它存在任何生物的机会。显然，它们是兄弟，而不是同源。

轨道器停留在金星大气层的上层，利用金星强大的风力绕地球飞行，同时通过对金星进行科学测量来增进我们对地球兄弟金星的了解。这些实验包括分析金星云层的化学成分，以及监测大气中的声波，从而让科学家更多地了解金星地震。

华盛顿大学圣路易斯分校副教授、该概念的长期科学合作者保罗·伯恩 (Paul Byrne) 表示，气球可能正是穿越金星充满挑战的环境的关键。他解释说：“太阳系中真的找不到像云层和金星上方这样适宜居住的地方，这非常特别。”

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金星是太阳系中温度最高的行星之一，常年被厚厚的二氧化碳云雾笼罩。由于温度极高，人类曾经发射到金星表面的所有航天器基本上都被熔化并粉碎。为了在这片地狱般的环境中生存，任何计划访问金星（并活下来）的航天器都必须由能够承受巨大气压（更接近地球海平面以下一英里的压力）和硫酸雨的材料制成。大气中降落的硫酸雨浓度极高，很容易烧穿人的皮肤。

伯恩说，在金星表面数英里的上空，一个气球轨道飞行器可以运行数个月；这比其他探索金星最近邻居的尝试要快得多。当轨道飞行器在金星上空飘过时，它会被金星的盛行风吹向北方，飞行高度会更高，“这意味着我们不仅能覆盖大片区域，还能了解一天中不同时间的大气层状况，”伯恩说。收集不同时间的数据将有助于绘制出更详细的金星大气层图像。科学家或许还能解答金星其他神秘特征，比如缺乏内在磁场。

虽然使用气球技术似乎是美国过去部署的传统航天器（如着陆器和探测车）的一种新奇替代品，但另一个太空超级大国几十年前就使用这些浮力装置探索金星。20 世纪 80 年代，苏联推出了大获成功的 Vega 计划，这是双体航天器，旨在将先进的着陆器和气球的有效载荷运送到金星表面。Vega 发回的数据使科学家能够充实地球复杂天气系统的复杂性。

但现在，35 年后，JPL 和近太空公司的团队最近在内华达州成功完成了概念原型的两次飞行测试。如果将这个想法付诸实施，该模型的尺寸约为实际飞行器的三分之一。

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JPL 机器人技术专家 Jacob Izraelevitz 表示：“这次飞行的目的是测量气球的飞行动力学。”Izraelevitz 说，他们选择内华达州的原因之一是这里拥有美国大陆最大的干涸湖床。广阔的开阔地貌将使回收气球变得更容易，并避免撞上建筑物或塔楼等障碍物。

研究小组指出，飞行还揭示了许多实用信息。根据目前对飞行器能力的估计，他们发现该气球可携带约 100 公斤的有效载荷。这足以装载太阳能电池板以及将数据传回地球所需的通信技术。虽然这次任务并不是生命探测任务，但更多地了解金星不适合居住的条件可能对了解可以维持生命的行星环境大有帮助。

近太空公司的航天项目工程师 Caleb Turner 表示，该技术的表现甚至超出了预期。他在一封电子邮件中告诉《大众科学》 ：“这些飞行测试让航空机器人经受住了迄今为止最极端的条件，尽管与严酷的金星大气相比根本不算什么，但它表现出了超出预期的韧性。”航空机器人能够承受气球充气、发射、飞行到多个高度以及着陆——原型机顺利通过了这些重要的基准测试。但 Turner 表示，他们能够在仅仅一天后进行第二次测试。重复的便捷性是一项了不起的壮举，“让所有参与者都充满信心，相信这项工作已经为金星任务做好了准备。”

尽管 NASA 可能还需要几年时间才能将这个飞行器送上太空，但该机构已经承诺将利用即将到来的 VERITAS 和 Davinci+ 任务重返金星，这两个任务的最早时间都不早于 2028 年。随着我们在寻找类地行星的过程中不断超越自己的世界以更好地观察其他星球，如此酷热的目的地值得再次探索。