NASA 刚刚打破了“金星诅咒”:这需要什么

尽管科学家们渴望研究地球的姊妹星球,并为此付出了最大的努力,但美国向金星发射专用航天器的计划却一直停滞不前——直到 NASA 发布了一项令人惊讶的公告

Global view of the northern hemisphere of Venus.

基于 NASA 麦哲伦轨道飞行器雷达数据的金星北半球全球视图,该飞行器于 1990 年至 1994 年间穿透了金星漩涡云层的面纱。 

NASA 和 JPL 

许多孩子一样,苏·斯梅卡尔梦想着有一天能进入太空旅行。但她最终没有成为一名宇航员,而是成为了 NASA 喷气推进实验室的行星地球物理学家,在那里她从事其他世界的机器人探测器研究。在某种程度上,她的行星际命运似乎在她出生之前就已注定:她的父亲来自宾夕法尼亚州的一个名为金星的乡村社区。

恰如其分的是,斯梅卡尔参与的第一个任务是 NASA 的金星轨道飞行器麦哲伦号。麦哲伦号于 1989 年发射,配备了雷达系统,可以穿透金星厚厚的云层,首次绘制出其整个表面的地图。斯梅卡尔回忆起观看最初的雷达图像传回,揭示了一个奇异的世界,那里几乎没有陨石坑,火山过多,以及滚动的冰冻熔岩平原。麦哲伦号的数据加深了行星科学中最伟大的未解之谜之一:是什么将金星——太阳系第二颗行星,在大小和成分上与地球几乎相同——转变成如此超凡脱俗和末日般的景象?为什么这两颗相似的邻近行星会有如此惊人地不同的故事?

麦哲伦号的探测于 1994 年结束,标志着 NASA 最后一次向金星发射专用任务。正如斯梅卡尔和她的同事们开始努力应对这颗行星新揭示的谜团时,关于火星生命耸人听闻的主张抓住了公众的想象力。今天,四分之一个世纪后,全球行星科学界的大部分精力仍然投入到迄今为止毫无结果的火星生命搜索中。与此同时,金星——一个酸性、超高温、干旱且据推测毫无生机的荒原——一直被阴影笼罩。


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转折点出现在六月,当时 NASA 公布了其最新的行星际任务选择,作为其“发现”探索计划的一部分。该航天机构考虑了四个任务:一个访问海王星的卫星,另一个与木星的卫星会合,以及两个分别名为 DAVINCI+ 和 VERITAS 的任务,每个任务都独立地旨在重返金星。

“我们都非常希望‘金星诅咒’能够解除,” VERITAS 的首席研究员斯梅卡尔在公告前说。她和她的同事们希望 NASA 可能会批准一项金星任务。然而,令斯梅卡尔非常惊讶的是,该航天机构选择了 VERITAS 和 DAVINCI+ 进行飞行。这两个互补的任务旨在研究这颗行星昔日的宜居性。三十年来,NASA 首次选择重返金星——不是一次,而是两次。

好消息接踵而至。就在 NASA 备受期待的公告发布一周后,欧洲航天局宣布 EnVision(一个将对该行星特定部分进行科学调查的轨道飞行器)也将加入进来。金星的文艺复兴已经开始。

背弃魔鬼

今年早些时候,金星是否会卷土重来还完全不清楚。历史似乎表明,它在聚光灯下的时间已经来来往往。在 1960 年代和 1970 年代,金星相当于冷战时期行星际战线,美国和苏联都向那里发射了多个任务。但随着每次尝试,越来越清楚的是,这颗行星极其不适合未来的人类探索。

金星浓密、令人窒息的大气层约 95% 是二氧化碳。它的云层中充满了硫酸——足以在瞬间腐蚀皮肤、骨骼和金属。如果你站在地表,你将逃脱腐蚀性的酸雨,但这仅仅是因为那里的雨是不可能的:地面温度超过 900 华氏度,足以烤焦任何宇航员或机器人。如果你奇迹般地耐热,你仍然必须应对约为地球表面压力 90 倍的表面压力,这种体验就像在水下近一英里处。无论你访问行星的哪个部分,你都会死得很快,但会非常痛苦。

自麦哲伦号任务结束后,金星一直相当孤独。欧洲的金星快车号航天器于 2006 年至 2014 年绕其轨道运行。日本的“晓”号轨道飞行器于 2015 年成功进入轨道,至今仍在那里,研究金星大气层并寻找其难以捉摸的闪电。如果由北卡罗来纳州立大学的行星科学家和直言不讳的金星狂热者保罗·伯恩来决定,今天应该有很多航天器在金星周围飞行或着陆。相反,他说,金星是一颗 30 年来无人问津的行星。

转折点出现在 1996 年,当时一群声誉卓著的科学家发表了一篇论文,宣布他们在名为 ALH 84001 的火星陨石中发现了微观化石。比尔·克林顿总统在白宫南草坪就这一发现发表了讲话,告诉全世界“美国太空计划将全力以赴,投入全部的智慧力量和技术实力,以寻找更多火星生命证据。”

Panorama view of the Soviet Union’s Venera 14 lander in 1982.

地表图像,例如这张来自苏联金星 14 号着陆器于 1982 年拍摄的全景图,仅仅揭示了在压迫性的腐蚀性天空下火山岩的荒凉景象。

图片来源: ©Ted Stryk 原始数据由俄罗斯科学院提供

这项发现并没有真正实现——进一步的研究,报道的轰动效应明显减少,表明“微化石”也可能是完全非生物的矿物构成。但找到生命的梦想被证明太令人着迷而无法忽视。一个又一个任务被发送到火星,每个任务都建立在其前辈的成功之上,并加强了火星作为行星探索首选目的地的吸引力。“我不想说火星对公众有不可侵犯的控制权,”伯恩说,“但它确实有点像。”他经常开玩笑说,他希望像死星摧毁奥德兰一样炸毁火星,这样每个人都将被迫重新考虑金星。他只是半开玩笑。

然而,即使火星从天空中被抹去,问题仍然是金星是机器人杀手。轨道飞行器可以很好地生存,但研究地表需要出色的雷达,能够穿透浓密的覆盖云层。相反,由于大气层更稀薄透明,地表寒冷干燥,仅偶尔受到全球沙尘暴的困扰,“火星是进行大量行星表面探索的理想场所,”伯恩说。但火星对科学的价值比金星更高吗?“我一点也不这么认为。”

火星的一个缺点是它的体积。它的体积只有地球的六分之一,质量只有地球的十分之一,它根本不是“类地”行星——至少与金星相比不是,金星从这些指标来看实际上是我们的行星双胞胎。当然,还有其杀死航天器的环境问题。耐热电子设备,可以承受金星地狱般的温度,正在为原位探测而开发,但目前还没有任何东西可以使表面任务的生存时间超过几个小时。即便如此,伯恩说,金星与我们星球的巨大相似性使其成为了解地球类世界如何形成和破裂的更好选择。“金星将是困难的,”伯恩说。“但这并不是不做它的理由。”

真理追寻者、艺术家和梦想家

NASA 的“发现级”行星际任务计划以相对便宜(每个项目约 6 亿美元的价格标签)但也非常令人心碎而闻名。通常,科学家和工程师团队共同工作数年,制定详细的提案,然后由高级机构官员进行评估。甄选过程既具有竞争力又非常残酷,每个获胜者都会产生数十名失败者——并决定太阳系的哪些区域注定要由美国探索。VERITAS 和 DAVINCI+ 并非通过感性的呼吁赢得其梦寐以求的“发现”计划名额。每一个都是技术上的杰作,旨在解答行星科学家关于我们不适宜居住的邻居的最紧迫问题,并为此进行了改进。

VERITAS(拉丁语意为“真理”,是 Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy mission 的缩写,即金星发射率、无线电科学、干涉合成孔径雷达、地形和光谱学任务)在许多方面将是麦哲伦号的续集——一个配备最先进雷达系统的轨道飞行器,用于生成前所未有的金星详细地图。它将用壮丽的 3-D 地形图取代麦哲伦号的旧地图,这些地形图充满了细节,从单个火山及其熔岩舔舐的景观到像疤痕一样划过陆地的断层系统。

VERITAS 也将在红外线下观察,通过其特有的热辉光区分地表上的特定矿物。但轨道飞行器的工作不仅仅是表面功夫。它的另一个仪器将窥探行星的内部,绘制其引力场强度的变化图,以可视化金星内部的层状结构。斯梅卡尔说,这项任务最终将使科学家能够高保真地观察金星,类似于他们长期拥有的关于月球和火星的极其详细的数据集。

DAVINCI+(Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging Plus 的缩写,即深层大气金星贵气体、化学和成像增强探测任务)是以文艺复兴时期的全能大师的名字命名的任务。其负责人是 NASA 戈达德太空飞行中心的首席科学家吉姆·加文,他和斯梅卡尔一样热爱金星,并且谦逊地回避任何聚光灯:当被要求分享一些关于他自己的趣事时,加文曾说他“可能无聊得难以形容”。

这与他的团队的任务概念不符,这是一个夸张的尝试,它将首次将美国探测器投入金星的深渊,这是自 1978 年 NASA 先锋金星任务以来的首次。探测器将在大气层中翻滚,在其有意致命的旅程中吞噬和分析其组成化学物质。随着云层散开,地表临近,它将使用其相机拍摄迄今为止行星多山且地质复杂的阿尔法区最高分辨率的图像,而红外探测器将解析出地形的矿物学。探测器将在着陆后不久失效,但在降落伞减速的坠落过程中收集的数据传回之前不会失效。

其下降探测器可能是主要事件,但 DAVINCI+ 也包含轨道飞行器组件。它将缺少精密的雷达系统,但其相机将在紫外线和红外线下仔细检查大气层和地表,从而增强 VERITAS 收集的数据。该任务的主要目标是一劳永逸地解决金星的气候是否一直如此灾难性地糟糕。“DAVINCI+ 的设计就是为了解决这个问题,”加文说。

金星舰队的第三位成员,欧洲航天局的 EnVision 任务,将使用其雷达系统绘制地表地图,同时其紫外线和红外光谱仪分析行星岩石和大气的成分。它还将携带一项无线电科学实验,该实验将探测行星引力场中的微小变化,从而生成金星内部结构的图像。与 VERITAS 一样,EnVision 的一些调查将具有全球性。但其优势将来自于快速锁定特定感兴趣地点的能力,以响应科学家不断变化的需求。

“我一直被金星所吸引,”伦敦皇家霍洛威大学的行星地质学家理查德·盖尔说,他担任 EnVision 的首席科学家。像他的美国同行一样,他也渴望探索“地球大小的行星在不同条件下如何运作”。那么,有什么比探索我们这个受诅咒的邻居更好的地方呢?

金星的多次死亡

我们拥有的关于金星灾难性历史的最有力的线索是其大气中重水含量升高——这一发现可以追溯到 1978 年 NASA 先锋号任务部署的探测器。重水是 H2O 的一种较稀有的形式,其中普通氢被氘取代——也就是说,氢原子带有一个额外的中子。由于它比普通水重,因此更难沸腾到太空。金星过量的重水被认为是行星亿万年前拥有的海洋中的普通水的残余物。为了了解金星到底发生了什么,我们需要弄清楚所有这些水发生了什么。加文说,这颗行星不应被视为地狱般的混乱之地,而应被视为“一个失去了海洋的海洋世界”。它是如何失去它们的?

缺乏数据意味着这个问题,就像许多其他关于金星的问题一样,缺乏明确的答案。但这并没有阻止科学家们想象这些答案可能是什么,以及诸如 VERITAS 和 DAVINCI+ 之类的任务如何证实这些答案。其中一位梦想家是 NASA 戈达德空间研究所的研究科学家迈克尔·韦。近年来,他和他的同事们使用详细的计算机模拟技术,窥探了金星可能的过去

图片来源:5W 信息图

根据韦的模型,新生太阳缓慢但稳定的变亮可能在金星的幼年时期就注定了它的命运,对这颗年轻的行星进行了如此严重的烘烤,以至于任何水都只能以蒸汽的形式存在。所有这些水蒸气,一种强效温室气体,都会迅速升高温度,再加上二氧化碳的影响,二氧化碳是另一种温室气体,它从当时的行星范围的岩浆海洋中冒出。如果太阳是金星气候历史中的罪魁祸首,那么这颗行星“从一开始就死了”,韦说。

如果年轻太阳早期的变亮不是罪魁祸首,那么另一个对手可能是罪魁祸首。韦怀疑是火山。与恒星一样,它们影响着行星表面发生的一切,从世界大气层的演变到其海洋的命运。

在地球的过去,多次发生大陆规模的熔岩喷发,向天空释放出大量的温室气体,持续数十万甚至数百万年,要么促成,要么导致大规模灭绝。在地球上,这些巨型喷发(到目前为止)是孤立发生的,每一次都记录为我们星球地质历史中的一个破坏性突变。但是,如果金星上同时发生了几次这样的喷发,它们可能会释放出如此多的二氧化碳,以至于海洋开始蒸发,使大气中充满吸热的水蒸气,并引发不可避免的反馈循环,从而烧焦这个世界。

那么,是谁干的? DAVINCI+ 可以帮助确定金星何时失去水分,这要归功于它能够探测其大气中的惰性气体,其中包括氙气、氩气和氦气等。每种气体都有其自身的多个版本——有些较重,有些较轻——科学家们知道每个版本来自哪里。例如,氦 3 来自行星的深层内部,但氦 4(一种较重的同位素)则是在上方的地壳中的放射性衰变中产生的。与这对同位素类似,其他惰性气体的几个版本也存在于行星的大气中。更重要的是,惰性气体不与其他地球物理相关化合物(包括二氧化碳和水)发生反应。这意味着它们实际上是盖有邮戳的信息,不仅揭示了它们的行星起源,还揭示了它们何时以及如何被输送到金星的天空。

对这些气体的测量可能表明金星从一开始就非常干燥。如果是这样,那就意味着年轻的太阳是我们这个世界烧焦的罪魁祸首。但是,如果太阳在其幼年时期没有那么迅速地变亮,那么金星的二氧化碳排放岩浆海洋应该已经凝固,从而允许液态水形成并汇聚在地表。金星可能是一个河流、湖泊、海洋的热带世界。玛莎·吉尔摩,卫斯理大学的行星地质学家,她是 DAVINCI+ 和 VERITAS 团队的成员,对这个概念充满了兴奋。“根据我们对行星的了解,没有理由认为金星在最初时是不可居住的,”她说。

目前,普遍的共识是,巨型喷发消灭了金星的海洋。这可能发生在早期,但也可能 DAVINCI+ 会揭示金星是一个水世界,直到其行星青春期。“我认为关于金星的重要的问题是:金星表面是否在数十亿年里存在海洋?”亚利桑那州立大学的行星科学家约瑟夫·奥鲁克说。可能在它生命的大部分时间里,金星也是另一个绕太阳运行的暗淡蓝点——一个失去的天堂。

如果金星确实是一个水世界存在了数百万年,那么它也一定有板块构造。这种造山、造盆地、造火山的过程也充当了行星的恒温器。大气中的二氧化碳溶解在海洋中,在那里它被困在构造板块中,这些板块潜入地壳下的热地幔中。最终,温室气体将再次被释放出来,通过一系列由深层岩浆驱动的火山喷发流向地表,然后进入天空。类地行星的长期气候稳定性在很大程度上取决于这种碳循环过程。在金星上,EnVision 和 VERITAS 的雷达系统都可以探测到古代或活跃的断层,这些迹象表明,这种定义宜居性的循环曾经发生过。

三个任务计划在 2030 年代研究金星,最终将这个神秘世界重新置于行星科学的聚光灯下。NASA 的 VERITAS 航天器(左下)将创建迄今为止金星最好的雷达和红外地图,同时研究行星内部;该航天机构的 DAVINCI+ 任务将在紫外线和红外线下观察行星,同时交付一个大气探测器()。欧空局的 EnVision 航天器(左上)将使用雷达、红外和紫外线仪器仔细检查金星,并将擅长对特定地表目标进行快速、响应式的调查。图片来源: MS EnVision Design Graphics ©VR2Planets (EnVision); NASA 和 GSFC (DAVINCI); NASA 和 JPL-Caltech (VERITAS)

这两个任务还将检查金星表面的奇异大陆状高原,即镶嵌地块。该行星的大部分区域都被熔岩流覆盖(这些熔岩流一定是在史诗般的气候变化火山活动(可能已经煮沸了金星的水)很久之后才喷发的)。镶嵌地块高高耸立在这些熔岩流之上,被认为是金星上最古老的岩石。“它们可能已有五亿年历史,也可能已有四十亿年历史——我们不知道,”吉尔摩说。

科学家们不仅不知道镶嵌地块有多古老,他们也不知道它们是什么。如果镶嵌地块真的是类似于地球上的大陆岩石,那么就需要大量的水来制造它们。这将是金星曾经是水世界的具体证据。“那会让人大吃一惊,”奥鲁克说。如果它们包含层,正如伯恩和他的同事们最近提出的那样,它们可能是沉积特征,保留着古代河流和湖泊的证据。或者它们可能是煎饼状的熔岩层,可能是古代全球火山活动(摧毁了天空)的残余物。

奥鲁克说,DAVINCI+ 的探测器将获得对一个镶嵌地块的极其近距离和详细的观察。“我们甚至不知道所有的镶嵌地块是否都相同,所以只选择一个有点冒险,”他说。“但 DAVINCI+ 将获得极好的、人类尺度地质图像,而你真的无法从轨道上做到这一点。”另一方面,VERITAS 将提供每个镶嵌地块的地图,尽管细节较少。与此同时,EnVision 将挑选几个镶嵌地块从高空仔细研究。

VERITAS 的金星动态地图可以区分变化,因为它可以通过多次对地表上的一个地点进行成像,也可能表明这颗行星今天仍然是火山活跃的。这是一个长期以来的信念,得到了大量间接证据的支持,但科学家们尚未亲眼目睹活火山喷发的确凿证据。“发现一座活火山将非常酷,”斯梅卡尔说。EnVision 也可以通过探测火山爆发喷出的气羽的气味或发现任何充满岩浆的山脉泄漏的热量来帮助完成这项任务。

证实这样一个关键的行星过程仍在进行中,不仅仅是打勾而已。与所有动荡、变革性的构造活动一样,火山的动力来自世界深层内部发生的事情。捕捉到火山爆发的活动将为科学家们打开一扇通往金星黑暗地质心脏的窗口,使他们能够将其节律的活力与地球的节律进行比较。

虽然 DAVINCI+ 将确定金星失去了多少水,但 EnVision 将确定金星仍然拥有多少水。“行星内部是否仍然有水?”盖尔说。通过嗅探从火山喷出的含 H2O 气体羽流,科学家们将了解其内部是否像其外部一样干燥。

充满希望和恐惧的时代

与 EnVision 一样,VERITAS 和 DAVINCI+ 远非仓促提出的提案。早在十多年前,这两个任务设计的草图就开始出现。(这两个任务的版本都是上一次“发现”计划竞赛(2017 年)的决赛入围者,但它们输给了灵神星露西,这两个小行星探测任务。)每个提案都建立在 50 多年的科学理解之上。对于每个人来说,这都是一段漫长而充满压力的旅程。

随着最新的“发现”计划公告临近,紧张程度达到了顶峰。2021 年的前几个月对于两个任务团队来说都是一段特别艰难的经历,他们夜以继日地工作,以给他们未来命运的仲裁者留下深刻印象。“要真正描述过去一年的努力,需要写一部小说,”斯梅卡尔说。她的团队去年 11 月提交给评委的概念研究报告“页数仅略少于《战争与和平》”。

在疫情期间坚持不懈也付出了心理代价。“团队一起紧张地工作。也许,尤其是在新冠疫情期间,团队变成了一个小家庭,”斯梅卡尔说。“我非常感谢,并且完全敬畏那些在过去一年里不得不照顾家里的幼儿或照顾长辈的人们。”

VERITAS 和 DAVINCI+ 面临着两个无可争议的杰出任务概念的竞争。第一个是木卫一火山观测器(IVO),它将访问同名的木星卫星——已知科学界火山活动最剧烈的物体,也是了解引力潮汐如何在我们的幼稚估计的失效日期之后很久仍能保持世界地质活动的最佳场所。第二个任务概念是“三叉戟”,它将前往海王星的卫星海卫一,海卫一是太阳系最外层的遗迹,由于某种鲜为人知的冰火山活动而保持着令人费解的年轻状态。

仅从其优点来判断,这四者中的每一个都有极好的获胜机会。但是,为了让一个或一些人赢得这场比赛,其他人必须失败。在权衡赔率时,不可能忽视 2020 年 9 月 14 日抽出的外卡,这张外卡可能使天平向金星倾斜:一个科学家团队宣布,他们使用两台望远镜,在金星云层中的特定高度附近检测到磷化氢,那里的温度和压力可能允许液态水滴存在。

阿尔法区是金星表面 1,500 公里宽的地带,其特征是形状奇特的山脉和火山平原。这是 DAVINCI+ 探测器计划的着陆地点。图片来源:NASA 和 JPL-Caltech

磷化氢可以由火山活动和闪电产生,但也可以由微生物产生,这引发了这样一种可能性,即这一发现是外星生命的间接证据。转眼间,公众、媒体和科学界对磷化氢和金星的兴趣都爆发了。

自那以后的几个月里,这项探测受到了质疑,分析要么证实了它,要么驳斥了它。最终,是否存在磷化氢以及磷化氢是否是由微生物制造的,并非比赛中最重要的因素。这场争议也强调了一个重要事实:金星云层中存在一个全球区域,该区域既不太热也不太酸性,可以从根本上排除本土微生物在那里繁衍生息的可能性,它们已经适应了在这些条件下生存。

在地球上,科学家们似乎无法停止在某些地方发现微生物——它们在这些地方茁壮成长、生存或休眠,而这些地方会迅速杀死植物和动物。火星表面是受辐射的、寒冷的沙漠,对生命充满敌意,但微生物可能会在潜在的更温暖更潮湿的地下找到家园。与火星一样,金星帮助重新定义了宜居性的含义。“一个地狱般的行星不一定在各个方面都无法居住,”哈佛-史密森天体物理学中心的星体化学家克拉拉·索萨-席尔瓦说,她是最初磷化氢发现团队的成员。

尽管有人建议 DAVINCI+ 可以在其坠落过程中探测到磷化氢,但它、VERITAS 和 EnVision 都不是为了研究这种突然流行的化合物而设计的。但这三者都可以帮助限制其他可以产生磷化氢的行星过程,从火山活动到大气炼金术。无论如何,也许最重要的是,磷化氢像 1996 年的可疑陨石一样,为金星带来了公关推动力。“我认为[磷化氢]对我们来说是锦上添花,”吉尔摩说,“因为金星本身就引人注目,与生命无关。”

斯梅卡尔和加文比任何人都更清楚这一点。他们都是金星老手,自麦哲伦时代之前就已在该领域工作。他们都想要他们长期以来问题的答案,想要抓住几十年来一直悬在那里、令人沮丧地未被采摘的唾手可得的果实。当以火星为中心的科学家们经常出入任务控制室,为最新的机器人加入其在那个锈迹斑斑的世界上的朋友而欢呼时,金星的支持者们一直在工作和等待,为这样一个想法而折磨自己,那就是,这一次,这一次,NASA 可能会选择一个任务返回金星。“在过去的 41 年里,我一直很紧张,”加文在“发现”计划选择前不久说。

“要说我们很紧张,那还是轻描淡写了,”斯梅卡尔承认,她在谈到自己的团队时说。“我们这些与任务非常亲近的人都倾注了我们的心血、我们的周末、我们的聪明才智来促成这件事。”

对于任何一支队伍来说,未能获胜都将是一个巨大的打击。如果两个任务都没有被选中,许多人会认为这个决定是荒谬的,甚至可能是一种侮辱。这些航天器设计已经是他们能做到的最好的了。社区的势头是不可忽视的。而现在,磷化氢也站在他们这边。

即便如此,如果 VERITAS 和 DAVINCI+ 都被拒绝,仍然有一些理由保持乐观。除了欧洲前景光明的 EnVision 任务外,包括俄罗斯印度在内的其他航天机构,也一直在认真考虑重返金星,如果 NASA 未能接手,他们可能会接过火炬。

年轻的金星科学家,如奥罗克,决心保持这团火继续燃烧,即使美国金星研究界的传奇人物纷纷退休。“上次美国航天器进入金星轨道时,我才 10 天大,”奥罗克说。尽管缺乏任务机会,“我还是对此产生了兴趣,就像许多与我同龄的人一样,因为它显然非常有趣。”他怀疑,无论 NASA 最新的“发现”计划竞赛结果如何,人们对金星科学的渴望都不会消退。

在 NASA 做出命运攸关的决定之前的日子里,金星科学家的话语中仍然弥漫着恐惧。但由于围绕外星恒星运行的世界,另一种希望也随之出现。

系外行星猎手已经发现了许多远离我们太阳系的地球和金星大小的世界。然而,目前的天文望远镜技术几乎不可能分辨它们是像我们的地球一样宜居,还是像金星一样像地狱。目前,近距离研究金星可能是可靠估计宇宙中哪种星球更常见的唯一途径:地球还是金星。Sousa-Silva 说,系外行星猎手们开始承认这个事实,他们认为也许他们应该更了解太阳系本身,“如果说还有其他原因的话,那就是因为它是一个非常好的系外行星研究实验室。”

破解金星之谜显然不仅对少数人有利,而且对行星科学界的每个人都有利。“只有金星才能告诉我们,为什么我们的家园行星在太阳系中是独一无二的,以及在另一颗恒星周围找到地球 2.0 的可能性,”斯姆雷卡说。在等待宣布结果时,VERITAS 和 DAVINCI+ 团队都希望,这种广泛的共识,以及他们毕生的工作,最终能够至少推动其中一个项目冲过终点线——并希望一位使者能够再次访问这个一直萦绕在他们梦中的迷人世界。

舰队抵达

在 NASA 宣布金星在其最新的“发现级”任务评选中获胜后的一段时间里,VERITAS 和 DAVINCI+ 的支持者沉浸在胜利的余辉中。“我跳上跳下,比过去几年任何时候都更兴奋,”吉尔摩回忆道。“我们要去金星了!”加文兴奋地说。“我不知道我们还能做些什么来使这次任务成为当下最合适的任务,”斯姆雷卡说。“我觉得我们做到了。而且我觉得 NASA 也注意到了。”

麦哲伦号是斯姆雷卡参与的第一个任务。现在,她说,VERITAS 将是她的最后一个任务——也是她科学生涯的巅峰之作。“这将是我职业生涯的收官之作,”她说。“我迫不及待地想看看我们会有什么发现。”

这两个团队不仅解除了诅咒;他们还彻底消灭了它。就在下个星期,EnVision 也被欧洲的当权者选中。在 2030 年代,金星将迎来属于它自己的科学侦探舰队。

对于失败者来说,不可避免的失望中也带着乐观。Io 任务的支持者希望他们能在下一次“发现”计划竞赛中获胜——或者甚至在更高一级别的竞赛中获胜:NASA“新疆界”计划中更昂贵、技术上更具挑战性的任务的竞赛。那些希望重返经常被遗忘的天王星和海王星世界的人——这两个星球上次见到航天器还是在 1980 年代后期——正在关注未来的“旗舰”任务,这是 NASA 机器人太空探索舰队的巅峰之作,在规模、成本和能力方面都是庞然大物,耗资超过 10 亿美元。

另一方面,金星科学家发现自己逐渐习惯了作为凯旋胜利者的新的身份。由于他们不懈的努力,下一个十年将属于第二颗行星。盖尔说,终于,“人们认识到我们需要在金星上做我们在火星上做过的事情。”

像他们的 DAVINCI+ 和 EnVision 同事一样,斯姆雷卡和她的 VERITAS 合作者既激动、疲惫又难以置信。在 NASA 宣布结果的前一天晚上,她拍了一张金星的照片,它像一个点一样在漆黑的天空中闪耀。在宣布结果之后——在新的一天的光芒中——那个钻石般的光点突然看起来非常不同。它不再是一个遥不可及的岛屿,而是 NASA 下一次行星际探索的巨大飞跃的目的地。

编者注(2021 年 11 月 5 日):本文在发布后经过编辑,以更正系外行星的发现地点以及有关金星表面压力与水下压力的比较的描述。

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