美國宇航局的“達芬奇”任務將徹底改變我們對金星的認知。這項大膽的探險將派遣探測器穿越金星灼熱的高壓大氣層，讓人類40多年來首次一睹金星表面的風采。

“達芬奇”號將深入金星厚厚的大氣層，提供難得一見的視角，了解其古老的地形和化學奧秘。通過研究稀有氣體和火山化合物，科學家們希望揭開金星失落的歷史，包括它是否曾擁有海洋。先進的成像技術將提供數(shù)十年來金星表面的首次近距離圖像，揭示一個可能曾經(jīng)與地球相似的世界。圖片來源：NASA

科學家們希望揭開金星古老地貌的奧秘，探索其高聳的鑲嵌結構，并分析其低層大氣，以尋找有關這顆行星過去的線索。通過研究稀有氣體和化學成分，“達芬奇”號任務可以揭示金星是否曾擁有海洋，以及它是如何演變成地球的“有毒孿生兄弟”的。憑借尖端技術，該任務將勇敢面對金星的極端環(huán)境，揭開一段可能重塑我們對行星演化理解的歷史。

美國國家航空航天局 (NASA) 的 DAVINCI（金星深層大氣惰性氣體、化學和成像調(diào)查）任務體現(xiàn)了好奇心和創(chuàng)新精神，這也是該任務的命名者列奧納多·達·芬奇的精神。

DAVINCI計劃于 2030 年代初發(fā)射，將使用軌道航天器和下降探測器探索金星。該探測器將是 21 世紀首個穿越金星厚厚大氣層、從云層頂部下降到金星表面的探測器。DAVINCI 是 2030 年代針對金星的三大主要任務之一，另外兩艘分別是NASA 的 VERITAS和ESA 的 EnVision，后者將專注于從軌道上研究金星。

達芬奇號航天器將進行兩次飛越，研究金星的云層和高地區(qū)域，然后釋放一個三英尺寬的球形探測器。該探測器將穿透金星濃密且具有腐蝕性的大氣層，在下降過程中收集數(shù)據(jù)并拍攝高分辨率圖像。

DAVINCI 將實現(xiàn)多項歷史性的“第一”，突破我們對地球這顆神秘雙行星的認知界限。以下是這項任務的突破性之處：

DAVINCI 任務將首次近距離探索阿爾法區(qū)域，該區(qū)域被稱為“鑲嵌地塊”（tesserae）。鑲嵌地塊目前僅在金星上發(fā)現(xiàn)，約占金星表面的 8%，是類似于地球上崎嶇山脈的高地區(qū)域。此前，一些任務曾使用雷達儀器發(fā)現(xiàn)過這些地貌，但在 1966 年至 1985 年間，眾多國際航天器曾深入金星大氣層，但均未對鑲嵌地塊進行研究或拍攝。

像阿爾法區(qū)這樣的鑲嵌物被認為是古老的大陸，可能是地球上最古老的表面之一，為科學家提供了接觸數(shù)十億年前的巖石的機會。

通過研究來自阿爾法區(qū)域上方的這些巖石，達芬奇科學家可以了解古代金星是否有大陸和海洋，以及水如何影響地表。

金星表面如同煉獄，溫度足以熔化鉛。這幅圖像由美國宇航局麥哲倫號航天器和先鋒號金星軌道器的數(shù)據(jù)合成。圖片來源：美國宇航局/加州理工學院噴氣推進實驗室

DAVINCI 探測器將利用其紅外和光學相機首次捕捉到 Alpha Regio 的特寫鏡頭；這也是 40 多年來首次拍攝到的該行星表面的照片。

金星表面溫度高達900華氏度（約400攝氏度），氣壓是地球的90倍，惡劣的環(huán)境使得探索金星充滿挑戰(zhàn)，而其不透明的大氣層也遮擋了直接觀測。通常情況下，科學家依靠地球或金星軌道航天器的雷達儀器來研究金星地形。

但達芬奇號探測器將下降穿過大氣層，深入云層之下，清晰地觀測山脈和平原。它將拍攝到堪比飛機著陸時地球表面景象的圖像。科學家們將利用這些照片繪制阿爾法區(qū)域的3D地圖，這將提供比以往任何時候都更詳細的金星地形信息，幫助他們尋找通常只與水共生的巖石。

藝術家繪制的達芬奇號下降探測器著陸金星表面的視覺效果圖。圖片來源：NASA戈達德太空飛行中心

DAVINCI 任務將首次通過定期測量來分析金星低層大氣的化學成分，測量范圍從距金星表面約 90000 英尺開始，一直持續(xù)到撞擊前。

該區(qū)域至關重要，因為它含有可能來自金星低層云層、表面甚至地下的氣體和化合物。

例如，這里檢測到的含硫化合物可以指示金星火山目前是否活躍，或在近代是否活躍。另一方面，惰性氣體（如氦或氙）保持化學惰性并維持穩(wěn)定的濃度，為了解金星古代歷史（例如該行星過去的水儲量）提供了寶貴的線索。

通過比較金星與地球和火星的稀有氣體成分，科學家可以更好地理解為什么這些行星——盡管是由相似的起始物質(zhì)形成的——卻演變成了截然不同的世界。

此外，達芬奇對低層大氣中同位素和微量氣體的測量將揭示金星從古代到現(xiàn)在的水歷史，以及引發(fā)該行星極端溫室效應的過程。

借助現(xiàn)代技術，達芬奇探測器將能夠完成 20 世紀 80 年代的航天器無法完成的事情。

下降探測器將比以前的探測器更好地保護其內(nèi)部的敏感電子設備，因為它的內(nèi)部將襯有高溫多層絕緣層——由鋁板隔開的先進陶瓷和二氧化硅織物層。

金星超厚的大氣層將減緩探測器的下降速度，但同時會釋放一個降落傘來進一步減緩其速度。大多數(shù)對地球友好的降落傘面料，例如尼龍，都會在金星的硫酸云中溶解，因此 DAVINCI 必須使用一種與以往金星任務不同的材料：一種耐酸且強度是鋼的五倍的材料。

DAVINCI（金星深層大氣惰性氣體、化學和成像調(diào)查）是美國宇航局即將開展的一項任務，旨在以前所未有的細節(jié)探索金星的大氣層和表面。該任務由位于馬里蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心管理，將結合運載/中繼航天器和下降探測器，近距離研究金星。戈達德太空飛行中心將領導該大氣探測器的項目管理、科學領導、系統(tǒng)工程和研發(fā)，并由來自美國各地機構的科學團隊提供支持。航天器本身將由位于科羅拉多州丹佛市的洛克希德·馬丁航天公司建造。

DAVINCI是美國宇航局“發(fā)現(xiàn)”計劃的一部分，該計劃由位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心負責監(jiān)督，隸屬于NASA科學任務理事會。DAVINCI旨在通過在下降過程中進行大氣采樣和高分辨率成像，解答有關金星歷史、氣候演化以及過去潛在宜居性的關鍵問題。

編譯自/ScitechDaily