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住在云端上 乘着飞艇游——NASA希望将人类送到金星
[[作者(Email):刘 霞] [发布时间:2018-10-22] [类型:转载] [来源:科技日报] [关键字:]] [点击:663] [评论:0] [录入: ]
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图片来源:美国太空网

今日视点

印度诗人泰戈尔在《住在云端的人》一诗中写道:住在云端上的人对我唤道:“我们从醒的时候游戏到白日终止。我们与金色的曙光游戏,我们与银白色的月亮游戏。”

按照美国国家航空航天局(NASA)科学家的设想,未来,前往金星的人有可能过上这种诗意的生活。

火星和月球已排在NASA认为人类未来可探索甚至殖民的星球名单最前列,而金星近年来得到的关注也出人意料地日益增多。

美国太空网在近日的报道中称,NASA的一个研究团队提议建造带有蒸汽朋克风格的太空飞艇,这种飞艇可漂浮在金星大气层中。这一名为“高空金星操作概念”(HAVOC)的实验任务让宇航员可以前所未有的方式研究金星。

    金星世界堪比恐怖电影场景

尽管金星的英文名字“Venus”与罗马神话中象征爱和美的女神、迷人的维纳斯相同,但这颗行星简直就是恐怖科幻电影的背景。

正如过去几十年来众多探测任务所揭示的那样,对人类来说,金星并非天堂,而是一个由高温、腐蚀性有毒气体和令人难以忍受的地表压力构筑的世界。

在这个世界里,云层中充满硫化物,表面温度高达462摄氏度,比水星更热,足以熔化包括铋和铅在内的金属。而且,金星表面到处都是火山、熔岩密布的平原、陨石坑和山峰。

从地质学角度而言,金星还很年轻,但也经历了不少灾难,比如重铺事件——金星表面下方的热量聚集,导致表面熔化,释放出热量并重新凝固。

因此,对任何访客来说,金星呈现的世界完全是一幅不友好的可怕场景。

    生活于云端相对适宜

幸运的是,HAVOC的想法不是将人们置于金星荒凉的表面,而是将其密集的大气作为探索基地,让人类生活在可在高层大气层中长时间悬停的飞艇内。

尽管听起来令人难以置信,但事实是,金星的高层大气是太阳系中最接近地球的位置。HAVOC团队负责人克里斯·琼斯曾对媒体表示:“金星大气层是太空中相对适宜人类活动的地点之一。”

在距离金星表面50公里到60公里之处,压力和温度与地球低层大气层相当。距离金星表面55公里的大气中的压力约为地球海平面压力的一半,且这里的温度介于20摄氏度到30摄氏度之间。另外,此处大气层也足够密集,可保护宇航员免受来自太空的电离辐射,太阳能还可用于为飞艇提供电力。

科学家已在地球上发现了一些极端微生物,能承受HAVOC飞行高度的大气条件,比如在冰岛和意大利的高酸性火山湖中发现的嗜酸两面菌等物种。

    面临的技术挑战

据美国科幻频道网站报道,想要完成这个壮举需要两次发射——一次用于发射载人太空飞船;另一次则为机器货物飞船,其中包括装载折叠飞船的100英尺(约合30米)长的航天舱,这将由NASA即将推出的大推力火箭太空发射系统(SLS)发射升空。

研究人员设想,当两艘飞船都到达绕金星轨道后,人员将转移到货物航天舱内,然后以每小时2.6万公里的速度下降,通过大气层摩擦和超音速降落伞把速度降到每小时145公里左右,直到进入金星大气层。然后航天舱将去除外壳,充气膨胀到相当于3架波音747客机的大小。该任务行程为100天,相当于前往火星行程时长的一半左右。

当然,我们还需要实现一些技术上的进步才可以到达金星。该任务仍待解决的技术问题包括如何保证飞船及其太阳能板不被金星大气中的硫酸腐蚀,以及在到达金星时飞船可成功到位并充气膨胀。

幸运的是,我们已经拥有克服酸度问题所需的技术。包括聚四氟乙烯和多种塑料等在内的一些市售材料,都拥有较高的耐酸性,可用于研制飞艇的外壳。另外,按照HAVOC团队的设想,概念飞艇可填充氧气和氮气等气体(其密度低于金星大气的密度)的混合物,从而提供浮力,使飞艇漂浮于大气中。

考虑到所有这些因素,你可以想象,未来,宇航员甚至普通人只需携带氧气罐,身着防化服,便可在飞艇外的平台上散步。

NASA工程师认为,金星大气层可能将进化成一个空中殖民地,人类可能在未来的某一天住在金星的大气层里。

    有助研究地球未来的气候演变

金星当前的气候条件和大气组成由无法逆转的极端温室效应失控所造成,它将年轻的金星从地球的“双胞胎”变成现在的“人间炼狱”。虽然我们不希望地球经历类似的极端情况,但有证据表明,当某些物理条件出现时,行星气候会发生剧烈变化。

通过使用金星上的极端情况来测试当前的气候模型,我们可更准确地确定各种气候效应如何导致剧烈变化。此外,了解两个非常相似的行星为何有如此不同的过往,将有助于我们了解太阳系甚至其他恒星系统的演变历程。

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