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    住在云端上 乘著飛艇游——NASA希望將人類送到金星

    2018-10-23 09:09:18 來源: 科技日報 作者: 劉霞

    本報記者 劉 霞

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

    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這種詩意的生活。

    火星和月球已排在NASA認為人類未來可探索甚至殖民的星球名單最前列,而金星近年來得到的關注也出人意料地日益增多。

    美國太空網在近日的報道中稱,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“高空金星操作概念”(HAVOC)的實驗任務讓宇航員可以前所未有的方式研究金星。

    圖片來源:美國太空網

    金星世界堪比恐怖電影場景

    盡管金星的英文名字“Venus”與羅馬神話中象征愛和美的女神、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探測任務所揭示的那樣,對人類來說,金星并非天堂,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筑的世界。

    在這個世界里,云層中充滿硫化物,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、熔巖密布的平原、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,釋放出熱量并重新凝固。

    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。

    生活于云端相對適宜

    幸運的是,HAVOC的想法不是將人們置于金星荒涼的表面,而是將其密集的大氣作為探索基地,讓人類生活在可在高層大氣層中長時間懸停的飛艇內。

    盡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。HAVOC團隊負責人克里斯·瓊斯曾對媒體表示:“金星大氣層是太空中相對適宜人類活動的地點之一。”

    在距離金星表面50公里到60公里之處,壓力和溫度與地球低層大氣層相當。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,且這里的溫度介于20攝氏度到30攝氏度之間。另外,此處大氣層也足夠密集,可保護宇航員免受來自太空的電離輻射,太陽能還可用于為飛艇提供電力。

    科學家已在地球上發現了一些極端微生物,能承受HAVOC飛行高度的大氣條件,比如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。

    面臨的技術挑戰

    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——一次用于發射載人太空飛船;另一次則為機器貨物飛船,其中包括裝載折疊飛船的100英尺(約合30米)長的航天艙,這將由NASA即將推出的大推力火箭太空發射系統(SLS)發射升空。

    研究人員設想,當兩艘飛船都到達繞金星軌道后,人員將轉移到貨物航天艙內,然后以每小時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。然后航天艙將去除外殼,充氣膨脹到相當于3架波音747客機的大小。該任務行程為100天,相當于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并充氣膨脹。

    幸運的是,我們已經擁有克服酸度問題所需的技術。包括聚四氟乙烯和多種塑料等在內的一些市售材料,都擁有較高的耐酸性,可用于研制飛艇的外殼。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(其密度低于金星大氣的密度)的混合物,從而提供浮力,使飛艇漂浮于大氣中。

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

    NASA工程師認為,金星大氣層可能將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里。

    有助研究地球未來的氣候演變

    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。

    通過使用金星上的極端情況來測試當前的氣候模型,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,了解兩個非常相似的行星為何有如此不同的過往,將有助于我們了解太陽系甚至其他恒星系統的演變歷程。

    (科技日報北京10月21日電)

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    責任編輯: 夏青
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