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2020年,美国国家航空航天局(NASA)表示,将从火星收集样本并将其送回地球,并且公布了这个计划的实施过程,期间至少要动用三艘飞船,并且要到2031年才有可能实现。

要知道,火星地球非常遥远,它离地球最近的时候也有5500万公里,而最远时达到了4亿公里。而金星则是离地球最近的行星,它与地球的距离仅为4050万千米。

那么,为什么人类不去金星上挖土,转而将重心放在了更遥远的火星呢?

重力

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从金星获取样品非常困难(也许是我们太阳系中最困难的一个)。第一个问题是金星几乎与地球一样大,这意味着返回的飞行器需要携带大量的燃料才能克服金星的重力,于是我们需要用一枚超级大的火箭将一枚超级大的宇宙飞船发射到金星轨道。也许离子推进器是一种更实用的解决方案,它消耗的燃料更少,但需要大量的电力。幸运的是,由于金星离太阳很近,所以永远不会出现任何电力短缺的情况(太阳能发电)。

高温

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进入金星轨道后,航天器需要将着陆器部署到金星地面。于是我们将面对第二个挑战——高温。金星的表面温度约为460摄氏度,在如此高的温度下电子设备根本无法正常工作。话虽如此,前苏联发射的金星着陆器在冷却液用完之前在金星表面坚持了两个小时,这段时间足以挖出一些土壤并将其放入太空舱。

大气

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下一个问题是如何将突然其带回地球。因为在金星浓厚的大气层和的高温下,没有火箭可以正常运转。一种更实用的选择是使用浮力,即气球。着陆器可以携带气体发生器以产生氢气之类的轻气体,从而使气球膨胀,从而将返回舱吊离地面。然而我们目前还没有找到一种足够柔软并且耐高温的材料来制作气球。

总结

一旦气球冲破金星的云层(在此高度上,金星大气的温度接近地球室温),我们就可以部署一枚小型火箭,将样本取回航天器。为避免气球不被强力喷气机吹走,火箭需要执行一系列的特技飞行动作以接近气球并取回样品。最后,火箭升空进入轨道,然后将样本转移到航天器中,后者最终将样本带回地球。

因此,尽管从金星表面取回样本非常困难,但基于现有技术仍然有可能完成。 唯一的问题是,为什么我们要投入巨大的研发力量来研究一颗在任何可预见的将来对人类都没有用的死行星呢?