几十年来，科学家们一直将金星视为地球堕落的疏远姐妹。金星一度被认为是很有希望的行星目的地，因为它在大小和质量上与我们自己的世界几乎相当，但机器人探测器显示，金星是一个高压锅般的星球，不利于生命存在——也不利于进一步探索它。然而，现在，关于金星可能存在生物圈的暗示正在增强人们对我们姐妹世界的浓厚兴趣。
9 月 14 日，由威尔士卡迪夫大学的简·格里夫斯领导的一个国际研究团队宣布，探测到磷化氢气体 徘徊在该行星大气层的较浅层，那里的温度和压力相对温和。在地球上，磷化氢仅通过工业或在无氧环境中繁衍生息的微生物产生——这意味着它可能是一种潜在的“生物特征”，表明存在生命。如果得到证实，这一发现将指向两种可能性之一：在没有生命的金星上存在奇异且完全出乎意料的地球化学，或者在该行星宜人的云层中存在某种形式的空中外星生物。
这一重磅消息引发了全世界的兴奋，其中包括 NASA 局长吉姆·布里登斯廷。在Twitter上，他称这一发现是“迄今为止在构建地球外生命案例中最重大的进展”，并总结建议在规划未来的星际任务时“优先考虑金星”。
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拟议的探测器
来自金星的生动消息——以及布里登斯廷对进一步探索那里的明显认可——来得正是时候。例如，在其“发现计划”下，NASA 正在考虑在十年末发射四项太空任务，其中两项将是轨道飞行器，旨在仔细检查这颗笼罩在云雾中的岩石星球。
DAVINCI+（金星深层大气层惰性气体、化学和成像增强探测任务）任务包括一个轨道飞行器，作为其探测的一部分，该轨道飞行器将派遣一个仪器探测器进入金星大气层。其竞争对手，“寻求真相”的 VERITAS（金星发射率、无线电科学、干涉合成孔径雷达、地形和光谱学）轨道飞行器目前不包括大气探测器。相反，该航天器将专注于雷达扫描，以帮助确定该行星的地质历史。NASA 预计将在明年某个时候宣布其在这些竞争任务和另外两项任务中的选择。
除了当前的“发现级”候选者之外，一项新完成的金星旗舰任务研究提出了一个更雄心勃勃的一体化计划，该计划将派遣一个轨道飞行器、着陆器、两颗小型卫星和一个可变高度的航空机器人来侦察我们的姐妹世界。其支持者表示，这样的任务可以在 2031 年 6 月启航，在 2034 年将其五个科学平台放置在金星上，并最终在 2035 年 5 月在金星表面着陆。
并非只有 NASA 关注金星。欧洲航天局 (ESA) 正在考虑一项名为 EnVision 的行星扫描雷达探测器，该探测器可能在 2032 年发射。此外，俄罗斯拟议的“金星-D”任务最早可能在 2025 年发射升空。该任务最初被宣传为与美国预计的合资企业。俄罗斯航天局 Roscosmos 现在表示，虽然它不拒绝与该国合作，但它正在避免“广泛的国际合作”。这一说法反映了俄罗斯，比任何其他航天大国都更早地主导了金星的探索——并力求保持其在该领域的领先地位。
俄罗斯航天局局长德米特里·罗戈津最近表示：“我们认为金星是俄罗斯的行星，所以我们不应该落后。” 因此，据报道，一项由俄罗斯主导的、由多个任务组成的综合金星研究计划正在制定中。
BepiColombo 的惊鸿一瞥
值得庆幸的是，为尚未获得资助的太空机构任务标记日历，以解开金星挥之不去的谜团，并不是唯一可用的选择。还有其他机会可以近距离观测这颗行星，包括下个月即将到来的机会。
ESA 的 BepiColombo 探测器 于 2018 年 10 月发射升空，目标是水星。但为了到达其目标，该探测器的轨迹包括两次金星加速飞掠，第一次在 10 月中旬，第二次在 2021 年 8 月。该任务的科学家表示，BepiColombo 的一些旨在研究水星的仪器也可以用于侦察金星大气层。
美国圣十字学院的达比·戴尔是 NASA 金星探索分析小组的主席，他说：“虽然第一次飞掠已经计划好，但有可能配置第二次飞掠来寻找磷化氢。”
即便如此，戴尔补充说，为了将磷化氢的发现置于行星背景下，她和其他研究人员必须通过测量大气水蒸气和地表“水合”矿物质来更多地了解金星当前的宜居性。“因为水是宜居性的关键，至少对于我们所知的生命而言，追踪水才是这里真正重要的，”她说。
西南研究院 (SwRI) 的高级研究科学家坎迪·杰瑟普表示，现实情况是，在掌握一些关键信息之前，金星磷化氢之谜仍将无法解开。“关于金星大气层中生物特征的明确声明取决于我们对云层内发生的化学反应、金星活跃火山活动的速率以及金星活跃火山活动与当前云化学之间可能存在的联系的了解程度，”她说。所有新的金星任务提案都旨在推进我们对这颗行星环境的必要广泛理解的某些方面。但是，没有一项任务可能单独回答关于我们的姐妹世界是否真的存在生命的关键问题。
将金星带回地球
如果随后对金星大气层的探测揭示了更多生物特征和宜居性的迹象，那么有一种可能性可以单独提供生命的确凿证据：采样返回任务，从可能宜居的金星云层中收集潜在的有机物质，并将其运回地球。华盛顿州立大学的兼职教授、天体生物学家德克·舒尔茨-马库奇在提出一些警告后表示，这就是他的观点。
舒尔茨-马库奇说，为了让微生物在金星的云层中繁衍生息，那里的硫酸含量丰富而水资源稀缺，它们必须适应地球微生物无法忍受的条件。“但这并不意味着它们不可能存在，”他补充道。事实上，舒尔茨-马库奇认为，找到更多金星存在生命的证据可能会使天体生物学家摆脱“傲慢”，即认为地球生命表现出的对极端条件的适应性始终是最优的。
舒尔茨-马库奇说：“在地球上，只有少数几个地方具有高酸性，而且没有一个像金星那样极端，因此地球生命没有太多动力进化出这种适应性。” “然而，在金星上，生命可能有长达十亿年的时间来进化出这样的适应性”，因为失控的温室效应逐渐将曾经温和的世界推入其现在的地狱般的状态。
私营部门加紧行动
与此同时，在金星上发现潜在的生物特征正在刺激私营部门做出反应。例如，由私人资助的太空科学项目“突破性倡议”正在资助一项研究，由顶尖专家进行，旨在阐明在金星恶劣的天空中可能存在的原始生命的参数。
该小组由麻省理工学院的天体物理学家萨拉·西格尔领导，她也是磷化氢发现研究的合作者。她的任务是“突破界限，试图了解在非常恶劣的金星大气层中可能存在什么样的生命，以及金星任务可以寻找哪些进一步的生命证据，”她说。
还有 Rocket Lab，一家为小型卫星提供私人美国航空航天制造商和发射服务的公司，该公司计划明年进行其首次深空任务：向月球发送 NASA 有效载荷。这次月球之旅仅仅是一个更雄心勃勃的尝试的前奏：一个微型金星大气探测器，以寻找更多证据来支持或反驳那里可能存在的生命。该任务搭载该公司的小型专利 Photon 航天器，乘坐该公司的一枚 Electron 火箭，最早可能在 2023 年发射升空。
Rocket Lab 的创始人兼首席执行官彼得·贝克说：“我完全被金星迷住了。” “关于一颗与地球如此相似的行星，我们可以学到很多东西。我们了解地球上存在的生命，但金星上的生命可能与我们所知的一切截然不同。如果我们能够证明地球外存在生命，那么可以合理地假设生命可能在整个宇宙中广泛存在。”
此外，贝克说，除了寻找生命之外，金星还可以提供另一个信息。“通过研究金星，我们可以解开大量关于气候变化的信息，”他说。“金星曾经可能与地球非常相似，拥有海洋和水。然后，它被二氧化碳的迷雾笼罩，引发了失控的温室效应，将温度推向极端，并将这颗行星变成了今天的地狱景象。通过更仔细地观察金星，我们或许能够一窥在气候变化失控的情况下地球可能面临的未来。”
是生命吗？拭目以待
NASA 艾姆斯研究中心的天体生物学家克里斯·麦凯说，据称探测到的磷化氢确实很有趣。但他质疑磷化氢是否真的可以被视为生物特征。
关于金星上存在磷化氢的说法取决于对行星大气层光谱中单个特征的解释，该特征被归因于该气体的存在。研究人员在两个独立的设施收集的光谱中看到了磷化氢线：位于夏威夷莫纳克亚山的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜和位于智利的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列天文台。麦凯说，双重探测对于证明该发现是真实的论点是一个福音，但“稳健的探测应该有几个相对一致的光谱特征”，而不仅仅是一个。
金星空中生物学的倡导者有力地证明了这颗行星上没有磷化氢的天然来源，麦凯补充道。然而，同样有力的论点也可以证明，由于所谓的宜居云层区贫水且富含硫酸，因此实际上根本不适合生命存在。“所以现在就得出任何结论都为时过早，”他说。“基本上，我们对磷化氢如何在金星上存在没有连贯的理论……现在不要把全部赌注都押在生命上。它可能不是磷化氢。即使是磷化氢，也可能不是生物来源的。”
与麦凯一样，西南研究院行星科学项目主任罗伯特·格林也是“拭目以待”阵营的坚定支持者。他概述了一个研究人员接下来应该做的清单：“弄清楚观测结果有多好。审查他们关于不存在非生物机制的说法。看看 NASA 的队列，看看有什么合适的，”格林说。“如果它们存在，这些微生物至少已经存在数亿年了。它们可以再等十年。”