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  这个名为“金星高空运作概念”的项目眼下还停留在建议书阶段,由兰利研究中心系统分析和概念理事会负责设计。不过兰利研究中心希望能够持续推进项目发展,直至有能力将宇航员送上金星或者送到金星上空

  报道称,虽然金星的恶劣条件妨碍了人类登陆探险,可是在距离金星表面大约48千米的上空,宇航员的生活环境倒是和地球很接近—大气压强和地球差不多,重力只是稍微小一点,虽然气温有些高,但飞艇将有能力让宇航员凉快下来

  报道称,该项目面临的挑战将是如何把飞艇弄到金星上去,以及随后应该怎么做。毕竟飞艇要先包装起来,然后放到金星上充气。在飞艇投入使用之前,科学家还要确保飞艇和为飞艇提供能源的太阳能板能够承受大气中硫酸的影响,以及在金星上空飞行时所遭受的压力

  火星热还没过,金星热又掀起一轮风雨,近日,美国宇航局提出了金星大气层飞行,考虑到金星大气层以及表面环境恶劣,充满了硫酸雨,而且高温高压的环境也是生命的禁区,宇航局的专家设想通过飞艇这样的工具实现载人探索金星。根据相关预设方案,科学家杰弗里·兰迪斯和他的研究小组已经着手研究如何在金星大气上方飞行。(腾讯新闻独家编译,未经授权,不得转载。)

  也许一直活跃在媒体大众面前的,都是各国对火星的探索,而前些日子美国宇航局声称要将宇航员送到火星的计划更是鼓舞人心,但是不可忽视的是,人类对太阳系行星的空间探测首先是从金星开始的,前苏联和美国从20世纪60年代起,就对揭开金星的秘密倾注了极大的热情和探测竞争。迄今为止,发往金星或路过金星的各种探测器已经超过40个,获得了大量的有关金星的科学资料

  历史上较为著名的金星探测器有前苏联的“金星13号”和“金星14号”,美国的“先驱者-金星1号”、“先驱者-2号”以及“麦哲伦号”,而近些年来欧洲宇航局和中国国家航天局也在积极筹备探索金星的计划

  话题回到科学家对于飞艇探测金星的方案,NASA将之称为HAVOC,它由一系列任务组成,一开始是发射一个机器人进金星大气层探路。然后是30天的绕金星轨道载人任务,然后是30天的大气层停留任务,随后的任务会有一对乘员在大气层中停留一年,最终在漂浮的云城里会有人类永久性驻留

  这些任务的特色是进行大气层探索的载具:充氦的太阳能飞艇。飞艇顶部覆盖超过1000平方米的太阳能电池,底部悬挂一个冈多拉形吊舱装仪器,飞艇会被折叠收纳在飞船里先期发往金星,宇航员随后乘坐转运载具(基于NASA的深空居住舱),在金星轨道和飞艇会合

  因为根本就不会在金星表面着陆,“着陆”过程会相当的极端。传统上,比如说要回火星,我们说的是“进入、减速、着陆”,也就是EDL;显然,在金星“着陆”意味着任务全面失败,所以我们转称“进入、减速、充气”,即EDI

  飞艇将装在气动外壳里以7200米/秒的速度戳进金星大气,接下来7分钟,气动外壳减速到450米/秒,然后放出降落伞进一步减速。到这里,事情就要搞大了,气动外壳脱落,飞艇自动展开和充气,同时以100米/秒的速度继续在大气中下落。随着飞艇变大,升力和阻力都会增加直到不再需要降落伞。降落伞被抛弃,飞艇完全充气,最后柔和地飘浮悬停在金星表面上方50公里处

  飞艇下方挂有二级有翼火箭。等到了前往地球的时候,乘员进入火箭前端的小座舱,从飞艇上丢下,噗噗着射上轨道。乘员在轨道上和转运载具会合,乘它前去地球。最后阶段是在地球轨道上和着陆舱对接,坐它在地球着陆

  HAVOC团队相信他们的概念提供了近未来载人探索的现实目标,只等适当的技术进步和来自NASA的领导重视。HAVOC大部分依赖于近期技术,目前这代的载人版HAVOC的首要约束条件是依赖于太空发射系统(SLS)BlockIIB的巨大配置,这可能要到2020年代末才能准备好

  关于金星,除太阳、月亮之外它是天空中肉眼能够看到的最明亮的,比全天最亮的恒星天狼星还亮14倍。金星毗邻地球,两者最近时为4100万千米,其直径比地球小约4%,质量轻20%,密度低10%。理论上金星有一个半径约3100千米的铁镍核,中间为幔,外面为壳。由于它在大小、密度、质量、外表各方面很像地球,所以它有地球的“孪生姊妹”之美称

  但是“孪生姊妹”的美称仅限于行星本身的构造,如若对比地表和大气环境,金星堪称人类葬地。在距离金星地面30千米到45千米的地方有一层像雾一样的硫酸气体,这种硫酸雾厚度大约25千米,具有很强的腐蚀性。金星大气有97%是二氧化碳,还有少量的氮、氩及一氧化碳和水蒸气,主要由二氧化碳组成的金星大气,好似温室的保护罩一样,它只让太阳光的热量进来,不让其热量跑出去,因此形成金星表面的高温和高压环境

  此外探测表明,金星赤道带有从东到西的急流,最大风速达每秒110米,这样的环境根本无法满足宇航员登陆的条件,这也使科学家萌生了高空飞行,飞艇定点侦测的想法,说到这,大家又会问了,为什么要选用飞艇这种早已落伍的航天飞行器

  从上个世纪40年代开始,飞艇就逐渐没落,不受各国的重视,一是考虑到它的飞行速度慢,二是因为之前的飞艇多充氢气,容易着火爆炸,安全性差。1937年发生的“兴登堡”号火灾,造成36人丧生,这一事件被许多摄影机和照相机记录下来,遭媒体放大,使政府和公众彻底丧失了对飞艇的信任

  而今飞艇东山再起,这得归功于高分子化纤材料的出现和自动控制技术的完善,此外科学家使用惰性气体氦气取代氢气作为浮升气体,避免了起火爆炸事故的发生可能性。目前对于飞艇最典型的实例,莫过于英国用于北海油田巡逻的软式飞艇,美国用直升机和飞艇艇体组合的混合式飞艇

  在焕发新的生命力后,科学家也开始将外太空探索任务寄托于这种廉价安全的飞行器身上,2003年,NASA试飞了“百夫长”太阳能遥控飞艇,它可携带272千克有效荷载,与普通卫星的有效荷载相同。如果有效载荷为转发器,高空飞行的它可以担负通信中继站的功能,发射一颗通讯卫星的费用至少要1亿美元,一艘太阳能飞艇只需500万—1000万美元。一位操作员能同时遥控好几艘飞艇,设备也可方便地返回地面进行维修或升级

  美国宇航局已经在火星上部署了多个着陆器,但对金星的探索仍然没有较大的进展,这主要是金星已经被排除在可能拥有生命行星的行列之外,异常严重的温室效应几乎无法让生命存活,更不用说极端恶劣的表面环境。但是金星仍然是科学家关注的重点,比如为什么金星与地球非常相似,但却走向了截然不同的演化格局,探索金星有利于我们研究地球的未来

  美国宇航局已经在火星上部署了多个着陆器,但对金星的探索仍然没有较大的进展,这主要是金星已经被排除在可能拥有生命行星的行列之外,异常严重的温室效应几乎无法让生命存活,更不用说极端恶劣的表面环境。但是金星仍然是科学家关注的重点,比如为什么金星与地球非常相似,但却走向了截然不同的演化格局,探索金星有利于我们研究地球的未来



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遥控飞艇乘员进入火箭前端的小座舱
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