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晓安科普

探索与发现金星(探索金星的探测器)太疯狂了

2023-09-10Aix XinLe

1972年发射失败的苏联金星探测器可能今年坠落地球。但是,火箭末节出现问题,未能成功把探测器推向金星,使其至今仍滞留于低地球轨道。

探索与发现金星(探索金星的探测器)太疯狂了

 

据最新报道,1972年发射失败的苏联金星探测器可能今年坠落地球这还得从上世纪七十年代苏联与美国之间的太空竞赛说起1972年3月31日,苏联发射了“宇宙482号”(又称“金星9A号”)金星探测器但是,火箭末节出现问题,未能成功把探测器推向金星,使其至今仍滞留于低地球轨道。

金星是离地球最近的行星,因其半径、质量、密度和重力加速度等参数与地球非常接近,又被称为地球的“姊妹星”但在其它特征方面与地球差异较大金星没有可以探测到的磁场;金星表面温度比地球表面温度高得多,可达466.85摄氏度(℃);此外,金星表面大气压也比地球大得多,达到9.3兆帕(MPa),金星大气的组成成分也与地球完全不同。

金星是太阳系里唯一逆向自转的,故在金星上看太阳西升东落人们称金星为“太阳的逆子”就是这个原因跟有古老而严重陨击的月球和水星不同,金星整个表面似乎都是地质上年轻的,陨击坑少,而火山地貌占主导,平均年龄可能不超过5亿年,几乎90%的表面是固结的玄武岩浆,到处有熔岩流和各种火山,断裂和断层交割景观,但没有地球那样的板块构造特征,也没有海洋和河流。

人类探索太阳系的脚步,是从金星和火星开始1962年,美国发射的“水手二号”金星探测器,是人类第一次成功的行星探测该探测器从金星附近飞掠而过,测量到的数据显示,金星是一个没有磁场的星球实际上,人类最早的金星探测器是1961年苏联发射的“金星一号”探测器,但该探测器在飞往金星的过程中失去联系。

尽管出师不利,但苏联在金星探测上还是取得了空前的成就1965年11月12日发射的“金星三号”探测器第一次实现在金星上硬着陆,这也是人类发射的航天探测器首次到达另一个地外行星地面不过,首个实现在金星上软着陆的探测器是苏联研制的“金星七号”,在分析了前几颗探测器测量的金星大气密度、压强与成分数据后,。

1970年12月15日,“金星七号”在金星上成功实现软着陆它在恶劣的环境下工作了23分钟,测量出金星表面的温度在455--475度之间很快,“金星八号”探测器也成功着陆,它得到了金星大气的温度和压力曲线,并拍摄到金星云层的形成过程。

1975年10月20日,“金星九号”探测器进入金星轨道,成为人类历史上首颗人造金星卫星,第一次拍摄到金星全貌,是人类探测金星的里程碑五天后,其孪生姐妹“金星十号”也进入金星轨道这二颗金星探测器携带大量探测设备,还为金星九号探测器携带的着陆器提供通信中继。

经过53分钟的下降,着陆器成功软着陆于金星表面,它测量了金星大气云层的厚度和高度,发现金星的云层厚度达30--40公里;还测量了金星大气的成分,发现除了绝大部分是二氧化碳外,还包括盐酸、硫酸、氢氟酸等成分。

“金星九号”携带的着陆器还传回了人类首张关于金星地表的照片,令人遗憾的是,探测器上一个摄像机的镜头盖没能全打开,只拍摄到了180度的全景照片,没能完成360度的全景拍摄尽管如此,人们还是在它拍摄的照片中发现了0.3--0.4米大小没有受到侵蚀的岩石,同时还发现金星大气中没有尘埃。

金星表面尽管有云层遮掩但并不阴凉,“金星九号“测量到着陆点的表面温度高达485℃,再加上它测量到相当于地球大气压90倍的表面气压,可见,金星的地表对于人类来说就相当于地狱

在“金星九号”取得巨大成绩后,“金星十号”携带的着陆器也软着陆成功,但遗憾的是,同样遇到了一个镜头盖无法开启的问题随后,苏联后续的金星探测器络绎不绝,从“金星十一号”到“金星十六号”,以及维加探测器都对金星进行了探测,成绩更斐然。

“金星十二号”在下降过程中拍摄到了无数的电闪雷鸣,闪电不仅次数多且时间长,其中一次闪电竟持续十五分钟“金星十三号”携带的着陆器首次拍摄到金星地表的彩色照片,并使用自动钻探装置深入金星地表进行土壤取样分析,发现岩浆里含有水分。

“金星十四号”携带的着陆器检测到疑似金星地震的现象,说明金星仍有地质活动。

“金星十五号”和“金星十六号”探测器尽管没有携带着陆器,但是装备了包括合成孔径雷达在内的各种传感器,在金星轨道上探测了金星的地表结构人类在金星上发了大量火山,这也是人类首次详细了解到金星的地表构造在探索金星方面,美国也不甘落后。

1961年7月2日,美国发射“水手1号”金星探测器,升空不久因偏离航向,不得不执行自爆次年8月27日,美国“水手2号”金星探测器发射成功,获取了金星的大气温度,开启了人类探测地外行星的序幕1967年6月14日,美国发射“水手5号”金星探测器,同年10月19日从距离金星3970千米处飞过,进行了大气测量。

1974年2月5日,“水手10号”从距金星5760千米的高度飞过,拍摄几千张金星云层的照片四年后的5月20日、8月8日,美国分别发射了“先锋一金星1号和2号”,其中1号在同年12月4日成为金星人造卫星,对其大气进行为期24天的观测,如金星的云层、大气和电离层;使用雷达测绘了金星表面地形图。

“先锋一金星2号”携带四个着陆器一起进人金星大气层,其中一个着陆器着陆后连续工作六十七分钟,发回很多图片和数据金星上的降雨是硫酸而非水;金星地形和地球相类似,也有山脉一样的地势和辽阔的平原;存在火山和一个巨大的峡谷,其深约6千米、宽20多千米、长达100千米;金星表面有一个巨大的直径达120千米的凹坑,其四周陡峭,深达3千米。

为了在探测金星方面取得更大的成就,美国宇航局决定要利用其在雷达探测技术方面的先进设备,透过金星浓密的云层,详细勘察金星的全貌和地质构造1989年5月4日,“麦哲伦”号金星探测器从亚特兰蒂斯号航天飞机上,启程前往金星。

该探测器重达3365千克,造价达4.13亿美元后来的事实说明,“麦哲伦”号是迄今最先进最为成功的金星探测器“麦哲伦”号装有一套先进的电视摄像雷达系统,可透过厚厚的云层测绘出金星表面上小如足球场的物体图像,其清晰度胜过迄今所获金星图像的10倍!它装载的高分辨率综合孔径雷达,其发射、接收天线与著名的“旅行者”号探测器定向天线相似,也是3.65米直径的抛物面形天线,但其性能比前者提高了不少,它在金星赤道附近250千米高空时,分辨率也可达到270米。

“麦哲伦”经过15个月的航行,于1990年8月10日点燃反向制动火箭,使其速度由每小时3.96万千米减至2.79万千米,进人围绕金星的轨道“麦哲伦”拍摄了金星绝大多数地区的雷达图像,它的很多图像与前苏联“金星巧号”和“金星16号”探测器所摄雷达照片常常可以重合拼接起来,使判读专家得以相互印证,从而使得人们对金星有进一步的了解。

自1990年8月10日至1994年12月12日,“麦哲伦”号一直围绕金星进行探测,最后在金星大气中焚毁1990年2月飞往木星的“伽利略”号探测器途径金星,成功获取到金星的紫外、红外波段图像,可见金星大气顶部的硫酸云雾透过紫外光十分突出。

2005年11月,欧空局发射“金星快车”号,是目前人类发射的一种最先进的金星探测器。

自1961年1月前苏联发射了第一颗金星探测器“金星一号”起,至2010年日本发射“破晓号”金星探测器止,包括前苏联、美国、欧空局、俄罗斯、日本等,为专程探测金星发射了共计30多颗金星探测器,其中20多颗成功,10多颗失败,另外还有约十几颗的“过路客”探测器,“顺路”也对金星进行了探测。

目前俄罗斯正在论证金星D项目,原本计划在2016年发-射升空,通过一个轨道器、多个气球、一个着陆器和一个新发明的风力飞行器,探索与金星有关的重要科学之谜不过,国际合作并不顺利,进度更是一推再推,目前发射时间已经推迟到2024年以后。

可见,人类探索金星的进程有多困难。

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