金星、金星50千米高空、地球、火星的参数对比
金星大气结构和温度,除高温外注意硫酸云和二氧化硫等
金星本身的环境条件不便于勘测和开发,特别浓密的大气使得在轨观测能用的手段很有限。如果想穿透大气和云层看地表只能使用雷达成像,例如苏联的金星15、16号和NASA的麦哲伦号。
金星15/16号,注意巨大的雷达天线
麦哲伦号,同样巨大的雷达天线
雷达成像测绘金星地表的麦哲伦号
麦哲伦号探测器雷达数据测绘的马特山,色彩是人工添加
金星上的Akna Montes山脉,麦哲伦号雷达图像
金星上的米德环形山,麦哲伦号雷达图像
而着陆勘探的话有恐怖的高温+高压以及腐蚀(硫酸雨),这对着陆器、漫游车的研制带来了很大的挑战,苏联成功登陆金星的几个着陆器着陆后没多久就屈服于恶劣的地表环境了,其中金星9号、10号、13、14号的着陆器在被恶劣环境摧毁前曾传回金星地表的照片。
苏俄金星9/10号探测器着陆示意图
金星9号探测器着陆器拍摄的金星地表照片
根据其他传感器数据上色后的金星13号探测器拍摄的金星地表照片
金星14号拍摄的金星地表照片
经过处理后的金星13、14号拍摄的金星地表照片
当然可以通过气球悬浮在温度、压力合理的高度无人甚至载人科考——NASA研究过金星载人飞艇任务,不着陆就在金星高空飞艇上生活科考一段时间然后进入使用液氧煤油(我觉得固体燃料更合理)火箭的上升舱返回轨道和母船对接返回地球。还进一步考虑在金星大气建浮空科考站驻留。
NASA的金星气球悬浮探测器方案之一
金星载人飞艇
载人飞艇进入金星大气层流程图
载人上升级
此外在阿波罗时代后期NASA研究过载人金星飞掠任务,使用阿波罗的硬件技术用阿波罗飞船加一个类似天空实验室的居住舱(在轨改造土星五号第二级作为居住舱,天空实验室则是地面改造)进入前往金星的自由返回轨道,飞掠金星释放无人探测器同时进行遥感观测研究后返回地球,作为载人行星际飞行的第一步(有面子)。因为耗资大、电离辐射防护问题(毕竟金星更靠近太阳,太阳是粒子辐射的大头之一)、科研价值低(载人收获并不比无人探测器好多少)等等而被砍。苏联也设想过类似计划但因为N1大火箭全放了烟花而不得不取消。
金星载人飞掠任务组合体
当然NASA一直在研究新型长寿命金星着陆器、金星漫游车、金星飞机、飞艇等新玩具,一旦突破且获批就有新花样了。但金星本身恶劣环境注定其科学价值有限、难以开发。除非有黑科技级的生产力把金星大气多运给火星、木卫三、木卫四等大气太稀薄或者缺乏稠密大气的天体。并且加速金星的自转——金星自转周期是243.025个地球日而且和地球相反太阳从西边出。不然人类对金星的兴趣不大,金星最大的优点就是近和引力协助、气动减速价值。
NASA研究的长寿命金星着陆器方案之一
NASA研究的金星漫游车方案之一 |