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来自金星的浮空器:VEGA

已有 5203 次阅读 2016-3-2 21:29 |个人分类:浮空器|系统分类:科普集锦| 金星, 气球, 浮空器, VEGA

    最近NASA喷气推进实验室(JPL),邀请Invisible Creature制作了一系列太空旅行海报,一共发布了10张海报,这里精选了4张,依次是金星,火星,木星,土卫六泰坦星。

       这些远离地球的星球很难到达,但是它们就在那里。


闪亮的金星

罗马神话中爱与美的女神是维纳斯,因此作为全天中最亮的行星金星也称作维纳斯(Venus)。金星的天文符号就是女性的标志:♀,也有人形象地将这个符号比喻为“维纳斯的梳妆镜”。现在,飞船、探测器的发明允许我们能够奢侈地在太阳系中选择时间和地点逐步去研究这些宇宙的通道。



最亲近的朋友——火星

这是人类探测器目前去的最多的地外行星。海报的创作灵感来自于过去和不远的将来NASA为探索红色星球的所作出的努力和计划。

木星的极光


由于木星有着比地球更强的磁场,所以木星上的极光比地球上的极光强百倍。当然选择木星这张也是因为上面有很多炫彩夺目的气球。


土卫六泰坦星


   土卫六泰坦星有着液态甲烷和乙烷的海洋和湖泊。这是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星,因此被高度怀疑有生命体的存在,科学家也推测大气中的甲烷可能是生命体的基础。土卫六可以被视为一个时光机器,有助我们了解地球最初期的情况,揭开地球生物如何诞生之谜。当然,浓厚的大气加上相当低的表面重力令登陆和起飞更容易。



大家都知道,浮空器是依靠自身浮力漂浮于大气中的,以此类推,火星、金星、土卫六等行星都有大气层的包围,那么浮空器是不是也可以运行于这些行星呢?没错,科学与工程的一大简单之处就在于:只要满足了一定的原理和条件,这个事件就可以发生,尽管看上去是多么不可思议。真是没有做不到,就怕想不到,具体有多离奇,就看你的脑洞能开多大了。借用墨菲定律的积极解释,有可能实现的想法,就一定会有人去实现,区别只是实现的早晚。


然而科学家们并没有让我们等太久。早在1957年世界第一颗人造卫星发射成功之后,就有人提出行星气球的概念,即漂浮在其他具有大气层的行星上的气球,研究报告发表于某个与气球相关的科学会议上。1963年,美国的气球制造公司Raven在一个技术报告中公布了一篇关于金星和火星气球的详细回顾报告。随后在1964年于美国举行的科学气球探测研讨会上,发表了三篇关于火星气球论文。此外,1967年,NASA准备了一篇讨论金星气球可行性的详细研究报告。


与在地球上使用的气球不同,行星气球通过飞船运送到目标星球上,气球的充气和飞行完全自动控制执行。气球的设计要在目标星球的大气性质、气球漂浮高度以及气球的规模与承载能力的基础上进行。概念有了,剩下的就是把它实现了。


然而,又经过许多年之后行星气球才得以真正实现,也就是1985年前苏联与法国合作的VEGA计划中的两个气球:Vega1和Vega2。这项探测计划由两国的航天局,即前苏联IKI与法国CNES合作开展,通过航天器将气球带入进行大气后,气球自行充气展开并在金星大气中随气流飘飞,其间收集探测数据。VEGA气球外形为正球形,直径3.54米,自重12.5kg,携带氦气2kg,材料为聚四氟乙烯基底上包覆聚四氟乙烯薄膜。气球飞行高度53km,充气展开后球体内外压差约2kPa。本次探测任务中,VEGA气球飞行时长约两天,飞行距离约9000km。最终气球在进入金星的白天区域后升温爆裂,任务结束。



VEGA1VEGA2探测金星的模拟图


博物馆中的VEGA气球模型


VEGA计划将基于浮空器的行星探测活动推向了一个高峰,但是和许多其他空间探测任务一样,也仅是昙花一现,其后三十年时间里,由于种种原因,人类并没能再将浮空器送离地球。但是人类行星探测的热度并未降低,比如包括美国在内的多个国家就正在进行火星探测气球的研究,近年来关于行星气球、飞艇甚至“潜艇”的报道也层出不穷。相信不久的将来,人类就能再次返回地外行星大气中遨游,让我们拭目以待吧。



NASA正在研制的火星探测气球

 


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1 刘全慧

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