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計量論壇

標題: 俄羅斯制定重返金星計劃:將用多個氣球探測 [打印本頁]

作者: 兌水 時間: 2009-10-14 07:57
標題: 俄羅斯制定重返金星計劃:將用多個氣球探測
據(jù)英國媒體報道，金星濃密的云層里充滿酸性霧靄，過去一直是蘇聯(lián)行星者們最喜愛的的目標。經(jīng)過近30年的平靜后，現(xiàn)在俄羅斯正在制定前往這顆“晨星”的新探測計劃，并已經(jīng)邀請西方科學家參與。召開國際會議集思廣議
總部設(shè)在莫斯科的太空研究所IKI日前舉行了一項國際會議，旨在吸引歐洲和美國等國的科學家參與這個目標遠大的項目，為該項目研制的探測器預(yù)計將在2016年發(fā)射升空。
IKI的奧列格·科拉伯列夫（Oleg Korablev）負責領(lǐng)導(dǎo)這項重返金星的任務(wù)，他說：“這次會議的目的是把我們的想法與歐洲科學家的想法結(jié)合在一起，確定我們在這個項目中應(yīng)該采取什么方法。”
1985年，蘇聯(lián)和一些歐洲國家合作，利用姊妹探測器“織女星（Vega）”對金星進行了探測，這也是蘇聯(lián)最后一次探測金星。在這之前的1961年到1983年間，蘇聯(lián)共實施了16次金星任務(wù)。這項最新的探測任務(wù)被命名為Venera-D，它將通過一艘軌道飛船、多個氣球、一個表面登陸器或一個新發(fā)明的“風力飛行器”，探索很多與金星有關(guān)的重要科學之謎。
合作是夢想成真的關(guān)鍵
IKI首席行星學家路德米拉·扎索瓦（Ludmila Zasova）協(xié)助組織了這次在莫斯科舉行的會議，他說：“我們希望這項任務(wù)盡可能地采用目前最先進的技術(shù)。在今天，即使是最富有的國家要實現(xiàn)金星探索任務(wù)也不容易，因此我們知道，我們必須通過通力合作，才有希望實現(xiàn)這個目標。”
目前該項目還只是處于初級階段，仍面臨巨大的技術(shù)和資金挑戰(zhàn)。盡管如此，歐洲科學家做出的第一反應(yīng)似乎非常積極。歐洲航天局科學家哈坎·斯韋德赫姆博士（Hakan Svedhem）說：“俄羅斯在這項任務(wù)上傾注了如此大我的心力，讓我備感吃驚。然而目前我們?nèi)圆磺宄氖牵@項任務(wù)什么時候發(fā)射升空，以及它要完成的具體任務(wù)是什么。”
斯韋德赫姆一直在參與“金星快車（Venus Express）”任務(wù)，該任務(wù)于2005年搭乘俄羅斯火箭成功發(fā)射升空，目前正在圍繞金星運行。他認為Venera-D極有可能得到俄羅斯航天局資助，目前的討論主要集中在該任務(wù)應(yīng)該包括哪些元素的問題上。斯韋德赫姆說：“多年來，俄羅斯太空科研預(yù)算一直在迅速增加，我相信一定有用于這項任務(wù)的預(yù)算支出。目前該任務(wù)還處于初始階段，不過我相信在任務(wù)最后階段，將有很多歐洲國家參與進來。”
金星科學家團結(jié)合作
如果進展順利，Venera-D將成為過去幾年以來歐洲和俄羅斯科學家進行的金星探索的第二次嘗試。俄羅斯原打算把Venera-D與“歐洲金星探測器（EVE）”項目結(jié)合在一起，但由于歐洲把目光轉(zhuǎn)向其他行星項目上，這一合作計劃被迫取消。“歐洲金星探測器”項目科學家仍堅持在明年底把該項目提交給歐洲航天局，供其選擇。
據(jù)斯韋德赫姆介紹，該任務(wù)獲得資助的希望非常大。然而，即使2010年競標成功，“歐洲金星探測器”項目的發(fā)射日期也將被推遲到2020年以后。科拉伯列夫博士說：“這個新發(fā)射日期確實跟Venera-D任務(wù)的時間安排無關(guān)。”他表示，由于這個原因，兩項任務(wù)將采取不同的方法。
儀器需要耐高溫
IKI在莫斯科舉行的會議恰好在Venera-D任務(wù)論證階段結(jié)束以及飛船研發(fā)開始（預(yù)計將于明年初開始）之間的這段時間舉行。在過去的幾年間，隨著科學家不斷攻克前往金星遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)，該項目已經(jīng)取得了幾次飛躍性進展。他們深知，要想揭開金星之謎，他們的儀器必須能夠在像烤箱一樣熱的物體表面幸存下來，壽命必須超過以前的蘇聯(lián)登陸器在金星上的“生存時間”----1個小時。
在金星表面停留更長時間，它上面的傳感器就有更多時間監(jiān)測這顆行星的地震顫，這將為科學家提供有關(guān)金星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的線索。然而在冷卻設(shè)計和極端耐高溫元件等方面經(jīng)過層層挑選后，最初幸存30天的計劃將被縮短到1天。IKI的主管列弗·澤倫恩（Lev Zeleny）說：“現(xiàn)在我們了解到，這項任務(wù)可能并不需要持續(xù)30天，那樣花費可能太高昂。”
他說：“我們確實發(fā)明了一些冷卻系統(tǒng)，然而我們在（登陸器）方面掌握的知識卻非常有限，所以我們不得不犧牲一項非常有趣的研究金星大氣動力學的實驗。現(xiàn)在我們希望它能在金星的惡劣環(huán)境中幸存大約24小時，不過即使是一天時間，我們也能做很多事情。”
　　利用氣球進行探測
俄羅斯科學家為了改變該登陸器很快被燒焦的命運，他們在金星探索方面提出了很多創(chuàng)新性解決方案。他們計劃設(shè)計一系列可以漂浮在金星霧蒙蒙的大氣里的氣球，這些氣球可以在該探測器向金星表面降落時展開，或者可以保護密封艙穿越金星大氣層。雖然氣球曾作為蘇聯(lián) “織女星”號任務(wù)的一部分漂浮在金星上空，但是新一代超輕傳感器的問世，使它們可以獲得大量創(chuàng)新性科研成果。
以后研究金星的重點是研究這顆行星大氣層里的氙和氪等惰性氣體同位素。由于它們很難跟其他物質(zhì)起反應(yīng)，對它們進行研究，將有助于科學家繪制出遠古金星大氣圖。遠古金星大氣圖又有助于科學家了解地球和金星等位置接近的行星的形成過程。科拉伯列夫說：“以前從沒對金星進行過如此詳細的測量。”
與20世紀80年代的蘇聯(lián)任務(wù)相比，它們將獲得大量突破性的新發(fā)現(xiàn)。科拉伯列夫說：“即使我們從‘惠更斯（Huygens）’號（2004年在土衛(wèi)六上著陸的歐洲飛船）上取下現(xiàn)有儀器，把它們送往金星，也將是一次巨大的進步。”除了主要儀器以外，金星氣球還能攜帶“微探針”。氣球漂浮在金星的天空中時，微探針會一個接一個地被拋下去，對不同位置進行科研測量。
研制風力飛行器
除了氣球和登陸器以外，俄羅斯最主要的深空飛船開發(fā)商拉沃契金科研生產(chǎn)聯(lián)合體（NPO Lavochkin）已經(jīng)為Venera-D任務(wù)推薦了一款“風力飛行器”。據(jù)說這種像風箏的裝置可以利用金星上的風，在海拔45到50公里高空無限期漂浮，上面攜帶著超輕儀器和傳感器。
拉沃契金科研生產(chǎn)聯(lián)合體顯然已經(jīng)進行了一些試驗，以證實這個奇特想法是可行的。但即使Venera-D任務(wù)能夠承擔容納這個裝置所需的額外重量，“風力飛行器”可能只相當于一個額外的演示器，而不是一個為科學儀器準備的主平臺。但是，如果該任務(wù)能取得成功，它將掀起行星探索史的新篇章。
法國參與進來
法國太空局CNES已經(jīng)表達了對全權(quán)負責為該項目研發(fā)氣球的極大興趣，這是標志俄羅斯使Venera-D任務(wù)走向國際化的努力正在結(jié)出累累碩果的第一跡象。然而法國代表告訴俄羅斯合作者，這項任務(wù)定于2016年發(fā)射并不現(xiàn)實，該任務(wù)可能會被推遲到2018年發(fā)射。CNES的一個代表團有望在本月中旬再次到莫斯科，進一步商談相關(guān)事宜。結(jié)合俄羅斯的自身情況，IKI科學家可能會因為國際間的參與，愿意靈活更改該任務(wù)的發(fā)射日期。
最近俄羅斯宣布把“火衛(wèi)一步兵（Phobos Grunt）”任務(wù)的發(fā)射時間從2009年推遲到2011年，可能會對以后的發(fā)射計劃產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。在“火衛(wèi)一步兵”任務(wù)和一項或兩項前往月球的任務(wù)之后，Venera-D將成為下一項行星探索項目。IKI科學家告訴他們的歐洲合作者，他們希望每年都舉行有關(guān)Venera-D項目的會議，就是希望能夠通過全球合作，促使該項目取得圓滿成果。

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