美國宇航局:未來前往金星的人有望過上詩中的生活

科技日報記者 劉霞

印度詩人泰戈爾在《住在雲端的人》一詩中寫道:住在雲端上的人對我喚道:“我們從醒的時候遊戲到白日終止。我們與金色的曙光遊戲,我們與銀白色的月亮遊戲。”

按照美國國家航空航天局(NASA)科學家的設想,未來,前往金星的人有可能過上詩句中的生活。

隨著火星和月球已排在美國國家航空航天局(NASA)認為人類未來可探索甚至殖民的星球名單最前列,金星近年來得到的關注也出人意料地日益增多。

美國宇航局:未來前往金星的人有望過上詩中的生活

據美國太空網10月16日報道,NASA的一個研究團隊提議建造帶有蒸汽朋克風格的太空飛艇,這種飛艇可漂浮在金星大氣層中。這一名為“高空金星操作設計”(HAVOC)的任務讓宇航員可以前所未有的方式研究金星。

恐怖電影場景重現

20世紀初流行的科幻小說將維納斯描繪成溫暖宜人的仙境,這裡溫度怡人、森林茂密、沼澤遍地、恐龍悠閒地在地上漫步。

儘管金星的英文名字“Venus”與羅馬神話中象徵愛和美的女神、迷人的維納斯相同,但這顆行星簡直就是恐怖科幻電影的背景。

正如過去幾十年來眾多任務所揭示的那樣,對人類來說,金星並非天堂,而是一個由高溫、腐蝕性有毒氣體和令人難以忍受的地表壓力構築的世界。

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在這個世界裡,雲層中充滿硫化物、表面溫度高達462攝氏度,比水星更熱,足以熔化包括鉍和鉛在內的金屬。而且,金星表面到處都是火山、熔岩密佈的平原、隕石坑和山峰。

從地質學角度而言,金星還很年輕,但也經歷了不少災難,比如重鋪事件——金星表面下方的熱量聚集,導致表面熔化,釋放出熱量並重新凝固。

因此,對任何訪客來說,金星呈現的世界完全是一幅不友好的可怕場景。

生活於雲端

幸運的是,HAVOC的想法不是將人們置於金星荒涼的表面,而是將密集的大氣作為探索的基地,讓人生活在可在高層大氣層中長時間懸停的飛艇內。

儘管聽起來令人難以置信,但事實是,金星的高層大氣是太陽系中最接近地球的位置。NASA的HAVOC團隊負責人克里斯·瓊斯曾對媒體表示:“金星的大氣層是太空中相對適宜人類活動的地點之一。”

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在距離金星表面50千米到60千米的地方,此處的壓力和溫度與地球低層大氣層的相當。距離金星表面55公里的大氣中的壓力約為地球海平面壓力的一半,且這裡的溫度介於20攝氏度到30攝氏度之間。另外,此處的大氣層也足夠密集,可保護宇航員免受來自太空的電離輻射,太陽能還可用於為飛艇提供電力。

另外,科學家已在地球上發現一些極端微生物,能承受HAVOC飛行高度的大氣條件。比如,科學家們在冰島和意大利的高酸性火山湖中發現的嗜酸兩面菌等物種。

面臨的挑戰

當然,據美國科幻頻道網站報道,想要完成這個壯舉需要兩次發射——一次用於發射搭載人員的太空飛船;另一次則為機器貨物飛船,其中包括裝載摺疊飛船的100英尺(約合30米)長的航天艙,這將由NASA即將推出的強力太空發射系統(SLS)發射升空。

研究人員設想,當兩艘飛船都到達繞金星的軌道後,人員將轉移到貨物航天艙內,然後以每小時2.6萬公里的速度下降,通過大氣層摩擦和超音速降落傘把速度降到每小時145公里左右,直到進入金星大氣層。然後航天艙將去除外殼,充氣膨脹到相當於3架波音747客機的大小。該任務行程為100天,相當於前往火星行程時長的一半左右。

當然,我們還需要實現一些技術上的進步才可以到達金星。該任務仍待解決的技術問題包括如何保證飛船及其太陽能板不被金星大氣中的硫酸腐蝕,以及在到達金星時飛船可成功到位並充氣膨脹。

幸運的是,我們已經擁有克服酸度問題所需的技術。包括聚四氟乙烯和許多塑料等在內的幾種市售材料,都擁有較高的耐酸性,可用於研製飛艇的外殼。

另外,按照HAVOC團隊的設想,概念飛艇可填充氧氣和氮氣等氣體(其密度低於金星大氣的密度)的混合物,從而提供浮力,使飛艇漂浮於大氣中。

考慮到所有這些因素,你可以想象,未來,宇航員甚至普通人可在飛艇外的平臺上散步,只需攜帶氧氣罐,身著防化服。

NASA工程師認為,金星大氣層可能在未來進化成一個空中殖民地,人類可能在未來的某一天住在金星的大氣層裡。

金星當前的氣候條件和大氣組成由無法逆轉的極端溫室效應失控所造成,它將年輕的金星從地球的“雙胞胎”變成現在的“人間煉獄”。雖然我們不希望地球經歷類似的極端情況,但有證據表明,當某些物理條件出現時,行星氣候會發生劇烈變化。

通過使用金星上看到的極端情況來測試我們當前的氣候模型,我們可更準確地確定各種氣候效應如何導致劇烈變化。此外,瞭解兩個非常相似的行星為何有如此不同的過往,將有助於我們瞭解太陽系甚至其他恆星系統的演變歷程。


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