美國宇航局的“達(dá)芬奇”任務(wù)將徹底改變我們對金星的認(rèn)知。這項(xiàng)大膽的探險(xiǎn)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(fēng)采。
“達(dá)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(xué)奧秘。通過研究稀有氣體和火山化合物，科學(xué)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(jìn)的成像技術(shù)將提供數(shù)十年來金星表面的首次近距離圖像，揭示一個(gè)可能曾經(jīng)與地球相似的世界。圖片來源：NASA
科學(xué)家們希望揭開金星古老地貌的奧秘，探索其高聳的鑲嵌結(jié)構(gòu)，并分析其低層大氣，以尋找有關(guān)這顆行星過去的線索。通過研究稀有氣體和化學(xué)成分，“達(dá)芬奇”號任務(wù)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(shù)，該任務(wù)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(xué)和成像調(diào)查）任務(wù)體現(xiàn)了好奇心和創(chuàng)新精神，這也是該任務(wù)的命名者列奧納多·達(dá)·芬奇的精神。
DAVINCI計(jì)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(jì)首個(gè)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(wù)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(dá)芬奇號航天器將進(jìn)行兩次飛越，研究金星的云層和高地區(qū)域，然后釋放一個(gè)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(shí)現(xiàn)多項(xiàng)歷史性的“第一”，突破我們對地球這顆神秘雙行星的認(rèn)知界限。以下是這項(xiàng)任務(wù)的突破性之處：
DAVINCI 任務(wù)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(wù)曾使用雷達(dá)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(jìn)行研究或拍攝。
像阿爾法區(qū)這樣的鑲嵌物被認(rèn)為是古老的大陸，可能是地球上最古老的表面之一，為科學(xué)家提供了接觸數(shù)十億年前的巖石的機(jī)會。
通過研究來自阿爾法區(qū)域上方的這些巖石，達(dá)芬奇科學(xué)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(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
DAVINCI 探測器將利用其紅外和光學(xué)相機(jī)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(dá)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(xué)家依靠地球或金星軌道航天器的雷達(dá)儀器來研究金星地形。
但達(dá)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(jī)著陸時(shí)地球表面景象的圖像?？茖W(xué)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(shí)候都更詳細(xì)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(shù)家繪制的達(dá)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(dá)德太空飛行中心
DAVINCI 任務(wù)將首次通過定期測量來分析金星低層大氣的化學(xué)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(guān)重要，因?yàn)樗锌赡軄碜越鹦堑蛯釉茖?、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(xué)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(xué)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(dá)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(yīng)的過程。
借助現(xiàn)代技術(shù)，達(dá)芬奇探測器將能夠完成 20 世紀(jì) 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(hù)其內(nèi)部的敏感電子設(shè)備，因?yàn)樗膬?nèi)部將襯有高溫多層絕緣層——由鋁板隔開的先進(jìn)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(shí)會釋放一個(gè)降落傘來進(jìn)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(wù)不同的材料：一種耐酸且強(qiáng)度是鋼的五倍的材料。
DAVINCI（金星深層大氣惰性氣體、化學(xué)和成像調(diào)查）是美國宇航局即將開展的一項(xiàng)任務(wù)，旨在以前所未有的細(xì)節(jié)探索金星的大氣層和表面。該任務(wù)由位于馬里蘭州格林貝爾特的NASA戈達(dá)德太空飛行中心管理，將結(jié)合運(yùn)載/中繼航天器和下降探測器，近距離研究金星。戈達(dá)德太空飛行中心將領(lǐng)導(dǎo)該大氣探測器的項(xiàng)目管理、科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)、系統(tǒng)工程和研發(fā)，并由來自美國各地機(jī)構(gòu)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)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(jì)劃的一部分，該計(jì)劃由位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心負(fù)責(zé)監(jiān)督，隸屬于NASA科學(xué)任務(wù)理事會。DAVINCI旨在通過在下降過程中進(jìn)行大氣采樣和高分辨率成像，解答有關(guān)金星歷史、氣候演化以及過去潛在宜居性的關(guān)鍵問題。
編譯自/ScitechDaily
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