了解金星的最佳方式可能是利用一队气球

了解金星的最佳方式可能是利用一队气球Credit: Rossi et al.
（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局（by Andy Tomaswick, Universe Today）：最近，人们对探索金星的最佳兴趣又提高了一个档次，尤其是利用最近在金星大气中发现了一种有争议的潜在生物标志磷化氢。人们已经提出了许多前往金星的队气任务，美国国家航空航天局和欧洲航天局最近也资助了几个。解金然而，最佳它们主要是利用轨道飞行器，试图从上面窥视行星内部。队气但他们面临的解金挑战是，必须透过几十公里由硫酸组成的最佳大气层。
同样的利用大气对地面任务也是一种挑战。虽然最近资助的队气一些任务包括地面部分，但他们错过了太阳系其他许多星球上没有的解金机会——在大气层中行驶。技术专家提出了从简单的最佳气球到整个漂浮城市的各种方案——我们甚至听说过一个计划，将整个金星包裹在一个外壳中，利用并在外壳表面生活。
但是现在，气球似乎是一个更直接的答案。这是美国宇航局喷气推进实验室的一组研究人员提出的任务模式，旨在发现更多关于上周才被确认存在于金星上的东西——火山活动。
科学家们一直认为金星上有活火山。一些较老的探测器收集的数据暗示了这一点，但直到最近的一项研究分析了来自麦哲伦的数据，我们才知道金星上的火山仍然活跃。在这一点上，任何人都在猜测这对地震学、进化论，甚至地球的地球生理学的研究意味着什么。但是提议中的JPL气球任务将有助于阐明这一点。
他们的任务设计在作者的一个个人网站上免费发布的一篇论文中有详细介绍，包括利用一个网状的气球网络和一颗轨道卫星来探测并前往活跃的火山活动，并从中收集尽可能多的数据。这听起来可能很难，尤其是在没有人类“参与”和控制气球去向的情况下，但这肯定比让它们随风而去要好。
这要好得多——根据该团队的模拟，在实现对活火山或最近活火山的近距离观察方面，它的表现要好63%。但是他们是如何得出这个数字的还需要进一步的解释。首先，你如何判断火山何时在一个完全被外界遮蔽的星球上爆发？
他们提议使用一种名为次声微气压计的技术——基本上，这些微小的工具可以检测火山爆发引起的大气压差。如果你在寻找火山爆发，分析这些仪器的数据至少可以告诉你它们产生的压力波的方向。即使你指向了正确的方向，一个没有主动推进系统的气球怎么能靠近到足以开始收集数据呢？
根据这篇论文，他们可以简单地乘风而行。金星的大气层很复杂，不同的层可能会有不同速度的不同方向的风。一个气球可以上升或下降到正确的气流中，并朝着火山爆发的方向前进。这听起来很不错，但仅凭一个气球不一定能探测到其邻近区域以外的气流，这使得规划通往火山的路径变得很困难，如果不是不可能的话。这就是啮合的由来。
在行星上方绕轨道飞行并俯视大气层有一个好处——它允许轨道飞行器看到不同的气流，这些气流可以用来将气球导向正确的方向。更好的是，如果一个气球检测到有趣的压力变化，但无法从当地的风力条件找到到达那里的方法，轨道飞行器可以将该信息直接传递给该组中的其他气球之一，由于其自身的当地风力模式，这些气球可能有更好的机会到达那里。
因此，除了充当单个气球的导航员之外，它还可以充当整个船队的中继和协调者。
人类仍然可以提供帮助，如果他们参与到气球系统的路径中，则导致潜在兴趣点附近的时间增加。但人类也需要吃饭、睡觉和做其他事情，而不是监控远处的机器人探测器，所以他们的反应时间有时会导致滞后，这将使他们无法利用当前的风力条件。因此，围绕地球的自动化系统可以作为找到传感器通向这些壮观事件的最佳和最快的方式。
一旦气球到达其中一个，他们甚至可以将有效载荷直接投放到火山的火山口，收集宝贵的信息，无论这项任务多么短暂。如果有足够的机会，在金星上发现一座火山的突破将会进入科学史，因为我们开始了解是什么造就了我们的孪生星球。