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为什么火星的探索数量超过金星?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-04-11 09:01:50

这是一个很好的问题。迄今为止,已经有41项金星探测任务和55项火星探测任务,包括正在进行的任务,以及以轨道飞行器、着陆器、漫游者和飞越火星卫星的任务。因为金星离地球更近(这一点本身就比其他原因更重要),所以探索金星的成本更低。人类历史上最近的火星是5600万公里(2003年),而金星平均是4000万公里。火星的平均距离是2.5亿英里。

这是我们在月球之后向金星发射第一艘宇宙飞船的主要原因。金星是地球之外第二个有非人类访客的星球。但是,要想从一颗行星上获得足够的信息,你需要能够看到它的表面。金星的大气层几乎是完全不透明的,由于一层厚厚的有毒气体云延伸了数公里,它将所有来自金星表面的光线反射出去。

正因为如此,着陆和让探测器生存所需的费用远远高于将探测器送上火星。虽然着陆是最大的问题,但旅行不是最大的问题。距离只是意味着更多的时间(在火星对金星的情况下),因为太空中的物体在最初的(和偶尔的修正)推动力之后会以惯性运动。没有摩擦,所以一旦发射到某个方向,航天器就可以继续前进,只需要在加热和通信时消耗能量。然而,太阳的引力在行星际距离上起着巨大的作用。所以事实上,前往金星更容易,因为太阳会拉动飞船,但太阳也会让飞船更难减速。与火星相比,金星本身的引力非常大,这使得在大气层中下降的难度增加了1000倍。金星的重力与地球非常接近,大约是火星的两倍。地球的重力,加上已经过热的大气层和高气压,需要非常强大的防热罩;是有史以来最强大的,而且每次都得工作。

整个地表上有厚厚的硫酸云和强烈的雷暴,使视觉和通信变得模糊。由于云层的存在,我们通过直接接触对金星知之甚少。我们主要通过雷达数据了解情况。

极端的高温和缺乏能见度也使得着陆非常非常困难。在18次登陆任务中,只有8次成功。好吧,实际上,只有15颗脱离了地球轨道,还有2颗在部署所有组件时部分失败。在失去信号或被摧毁之前,着陆器最多存活了127分钟(金星13号)。所以成功率是10/15,保质期很短。即使是未来的金星任务估计也需要一个小时的运行时间(金星D)。俄罗斯人没有放弃金星。

与此形成对比的是火星——晴朗的天空,低重力的帮助下更容易着陆,因为我们可以在这里研究拓扑结构。

迄今为止,只有14个火星着陆器/漫游者成功离开了地球,其中10个成功地在火星上着陆,没有发生碰撞,其中两个漫游者仍在工作。机遇号11岁,而好奇号3岁。很有可能,凤凰号和探路者号的探测车,旅居者号仍在工作,但它们的太阳能电池板被臭名昭著的火星灰尘覆盖,导致它们无法供电和通信。这是10/14。考虑到一次任务需要花费数十亿美元,这比金星探测器要成功得多。

它在大小、组成等方面更像地球,所以建立人类殖民地可能是可行的(假设解决高气压和高温度的方案)它在大小和引力方面绝对更像地球,这就是为什么金星被称为地球的孪生兄弟。但是,在火星表面,大气压力是地球的90倍以上,平均表面温度为462摄氏度。热得足以熔化铅。地球上有记录的最高温度是56.7摄氏度。大气中充满了二氧化碳,由于强大的引力,这些二氧化碳靠近行星的表面,而在金星上发挥作用的温室效应的规模,使它成为一个完美的例子来比较地球的未来,如果我们不阻止全球变暖。

在赤道,火星在夏天最热的一天的中午最高温度达到20°C。在其他任何地方,在任何其他时间,它都要冷得多,低于冰点,尽管由于缺乏强大的重力,大气中二氧化碳的含量差不多。在寒冷的大气中加热某物所消耗的能量比在炎热的大气中冷却它所消耗的能量要少。在火星表面安装加热舱比在金星表面安装超冷舱更实用。对于火星上的探索来说,人类/漫游者天生的主要缺点是尘暴,而在金星上,尘暴多得难以计数。这就是为什么我们在金星表面丢失了那么多探测器。

金星内部的组成可能与地球相似,但在表面上,情况却截然不同。由于火山活动,金星表面的岩石大多是火成岩,碱性极强,不能支持生命。

完全正确。事实上,许多科学家认为,生命可能曾经在金星上存在过,并伴随着大量的水,但由于指数温室效应,可能已经几乎完全毁灭,幸存的生命形式可能已经撤退到有利的条件下。这种情况似乎存在于上层大气中。然而,维持生命需要很多东西。生命需要大量的水来生存,而不是随意漂浮的几滴水。据称,金星还经历了一种独特的现象,即“重新浮出水面”。

有一种未经证实但已被接受的理论认为,每过3亿年左右,构成金星表面的岩石就会发生一次彻底的变化。这是因为,由于缺乏水,金星的内核比地球硬得多,因此,没有板块构造。在地球上,构造变化和地震有助于地幔的热量逸出。

在金星内部,地幔变得过热,并以剧烈的火山活动等形式迫使其到达地表。熔岩覆盖了整个星球的表面,之后冷却形成新的星球表面。

这个理论之所以被接受,是因为它为许多关于金星的无法解释的事情提供了一个可能的解释,比如行星的逆行旋转和缺乏磁场。但由于显而易见的原因,它也同样排除了任何生命存在的可能性。这种巨大的剧变将摧毁任何残留在上层大气中的生命,使其不利于生长。

也就是说,我们现在还不能确定金星的上层大气中是否存在细菌形式的生命。但我们知道火星上没有复杂的生命。

然而,火星上仍然存在以冰的形式存在的水。我们可以从地球上看到极地的冰帽,同时我们可以推断出金星上所有的水一定在数百万年前就蒸发掉了。水的存在为我们在火星上生存提供了巨大的优势,不仅为人类提供了水,如果我们有可能在火星上殖民的话,还为我们理解生命的创造和生存提供了条件,追溯我们自己的起源,以及理解人类生活的未来(殖民和地球外的生存条件)。

金星的轴倾角高达177度,而火星的轴倾角为25度;地球的温度是23度。这使得火星的季节与地球非常相似,只是更为极端。

由于温室效应,它有很多热量,但金星的云层完全覆盖了行星的表面,切断了所有的阳光。记住,要利用太阳能,我们需要直接暴露在阳光下。金星和火星并不像蜡烛,火星只有在尘暴或夜间才会出现太阳。尽管火星上的太阳强度还不到地球上的一半,但火星上的太阳能十分丰富。

在金星上,一个太阳日(不是恒星日)的长度是116个地球日,而在火星上,是24小时40分钟。这使得火星着陆器/漫游者在白天可以依靠太阳能供电,在晚上则依靠可充电电池供电,主要用来加热飞船,防止它在火星上非常寒冷的夜晚结冰。这为利用火星作为进一步太空任务的空间站提供了更大的空间(类似于月球,有趣的是,还有水星)。尽管火星离太阳的距离只有地球的1.5倍,但由于平方反比定律,它接收到的光线还不到地球的一半。即便如此,由于几乎没有云层挡住太阳,这种免费的能源使火星比金星更吸引人去探索和发现更多的东西。在火星上:使用太阳能电池,为尘暴做好准备,风暴过后擦去灰尘,像以前一样继续。在金星上:使用太阳能电池,等待一千年的太阳显现。(你读过安迪·威尔的《火星救援》(2014年小说)吗?这本书非常准确地描述了火星人维持生命的能力和问题。我想这部电影明年上映。)

在一天结束的时候,有五件事对火星非常有利——水的存在、土壤的组成、一天的长度、行星的轴向倾斜和相对充足的阳光。所有这些因素都表明,尽管火星和地球的大小不同,但在维持生命的能力方面,火星离地球更近。火星探测和金星探测是两个完全不同的任务,有着完全不同的目标。对于正处于太空探索萌芽阶段的人类来说,探索火星能带来更多的投资回报,比探索金星更有意义。
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