想研究神秘的金星?機器人氣球是個好選擇

5月18日消息,宇宙中,金星尤其神秘。這個距離我們最近的行星鄰居可能起初看起來和地球沒什麼兩樣,但是漸漸地這兩顆行星的發展軌跡越來越不同。有一些太空飛行器曾試圖從軌道上研究金星,也有一些甚至得以著陸到金星表面進行探索。即便如此,我們對金星的了解仍然十分有限。很多疑問仍有待解答,比如:金星上面現在有閃電、地震或活躍的火山嗎?金星上的大氣如何移動並與地表相互作用?金星的雲層中是否可能存在生命?

想研究神秘的金星?機器人氣球是個好選擇

機器人氣球(航空機器人)或許可以同時對地面和大氣進行科學測量

金星的表面乾燥且貧瘠,籠罩在令人窒息的濃密且有毒的大氣中,同時也被地獄般的熱量炙烤著。放置在金星表面的儀器一般撐不過幾小時,但軌道飛行器又難以在所有波長下捕捉到完整且詳細的地表畫面。然而,機器人氣球(航空機器人),倒是可以無需承受地表的嚴酷環境,也可以不受軌道飛行器的限制,對金星開展一系列科學研究。

什麼是航空機器人?

航空機器人,就是機器人氣球。有些航空機器人可以通過充氣或放氣來調整高度,並通過自主制導系統在空中移動。金星上的航空機器人的氣球直徑可能達到10米左右,並攜帶超過20公斤的科學儀器。

類似1985年蘇聯製造的維加氣球,航空機器人可以在金星大氣中自在遊走時,繪制該行星的地表特徵、重力以及磁場。航空機器人也可以充當地基儀器和軌道太空飛行器之間的中繼站。當前,一些金星任務的設想包括即用作獨立調查工具又充當支援設備的一個航空機器人。

地對空

空中氣球是否可以檢測到地面之下的地震活動呢?

由於金星地表和其濃密的大氣之間有很強的聯系,空中氣球是有可能檢測到地下的地震活動的。地下的地震活動會引起振動,振動又通過聲波的形式在空氣中向上傳播。然後,氣球上攜帶的儀器便可以測量和解碼這些檢測到的振動波。目前,已經有數個團隊正在地球上測試「次聲波」技術,以更好地了解如何在金星上使用該技術。

火山監測儀

金星上有許多火山和火山特徵。但是如今金星上還存在活躍的火山活動嗎?這是金星的許多重要未解之謎之一。不過,一個機器人氣球網絡或許可以解開這個謎團。如果金星上的任何火山活動發出轟隆巨響,這些響聲會以聲波地形式在大氣中傳播。然後,三個攜帶了次聲麥克風的航空機器人可以對信號做三角測量,並確定火山活動的位置,最後交由軌道衛星進行研究。

雲層之中

金星的低層和中層大氣中的雲層,可能是微生物的主要棲息地。金星雲層的溫度在0攝氏度到60攝氏度之間,大氣壓為地球海平面大氣壓的0.4到2倍。雲層中還有氣溶膠和液態水滴。假如攜帶合適的分析儀器,飛行高度在50公里左右的航空機器人應該可以測量雲層中的化學成分,同時收集氣溶膠或水滴樣本。機器人四處移動的時候,也可以描繪出化學物質和潛在生命在三維空間中的變化。

友好的天空

穿越金星的大氣中可以為實地研究提供千載難逢的機會。光譜儀可以以前所未有的細節水平,測量大氣化學成分。氣球可以繪制金星的3D風圖,測量大氣溫度和壓力,以及陽光如何穿透大氣抵達地表,還有重力波和行星波如何在空氣中傳播。所有這些測量對航空機器人的導航以及解讀金星上的其他發現(無論是基於氣球或其他設備),都至關重要。(勻琳)

來源:cnBeta