乘着“快车”探金星

2006-02-08阳晓婷

科学启蒙 2006年10期

关键词：分光计快车金星

主持人: 贺泽荣hzr5@sina.com；阳晓婷anjie1157@sina.com

金星是地球的近邻，也是太阳系其他八大行星中与地球最为相似的，因此被称为地球的“姐妹星”。但是相较于地球的另外一个邻居——火星，人们对金星的了解十分有限，而现在，“金星快车”将为我们揭开金星那神秘的面纱。

最奇怪的星球

虽然金星与地球非常相似，但是它却是太阳系九大行星中最怪的星球。

第一怪:身穿“棉衣”92件

根据以往多艘飞船的观测数据，金星表面大气压为92×10⁵帕斯卡，而地球表面的大气压是1.031×10⁵帕斯卡,也就是说，金星表面大气压是地球的92倍，相当于地球海洋中1千米深度时的压强。金星的大气中的主要成分是二氧化碳，占了整个大气的96%，因此金星的平均表面温度高达482摄氏度，比离太阳更近的水星的平均温度还要高。所以我们可以说，金星身穿92件“衣服”，而且都是“棉衣”。

第二怪:太阳从西边出来

在地球上，当形容不可能做到的事情时常说，除非太阳从西边出来。可在金星上，这句话是“绝对真理”。

金星的自转很特别，自转方向与其他行星相反，是自西向东。因此，在金星上看，太阳是西升东落。这种现象有可能是很久以前金星与其他小行星相撞而造成的，但是现在还无法证明。

第三怪:一天长于一年

一般在形容时间过得比较慢时，常常用“度日如年”来形容。可是在金星上，这句话可不是形容词，而是实际情况，且一天比一年的时间还要长。

我们平时所说的一天，是指地球自转一周所用的时间，即23.9345小时;而一年是指地球围绕太阳公转一周所用的时间，即365.256天。金星自转比较慢，自转一圈所用的时间相当于地球的243.0187天，但是它公转的周期却为224.701 天。很显然，金星的一天比一年还要长。

第四怪“:凌日”循环243年

所谓“凌日”，就是太阳被遮挡。由于金星围绕太阳公转时位于地球的内侧，照理说每年都会出现“金星凌日”现象。但实际上这样的事件不常发生，因为行星的轨道和黄道(由地球上看太阳在天空中的路径)并不是在同一个平面。根据长时间的观测，现在人们已经发现，“金星凌日”出现的规律是每243年发生4次，间隔分别为8年、121.5年、8年和105.5年。最近一次的“金星凌日”发生在2004年6月8日，下一次将发生在2012年6月6日，而再下一次则要等到2117年12月。

第23次尝试

2005年11月9日，“金星快车”开始了向金星进发的旅程，并于5个月后正式进入金星的轨道，开始对金星进行探测研究。

“金星快车”是欧洲首个金星探测器，也是人类第23次访问金星，这次访问距离上次已经过去了整整16年。

从1961年，苏联向金星发射了第一个金星探测器开始，人类已经访问过金星22次了。以往22次的尝试大多收效甚微，其中最有收获的就是1989年美国发射“麦哲伦”号拍下98%金星表面，但此后16年，金星的探测工作停了下来。这实在是因为金星的气候环境实在太恶劣了。它厚密的大气具有极强的腐蚀性，由浓硫酸组成的云层厚达20～30千米，因此经常落下毁灭性的硫酸雨。特大的飓风常环绕金星表面，比地球上的12 级台风猛烈数倍。而其表面高达482摄氏度“炼狱般”的高温及巨大的气压，曾使得首个登陆的苏联探测器一命呜呼。从那以后至今，对金星的探测器都只限于在环绕金星的轨道上飞行。

这次“金星快车”的探测活动仍然只能环绕金星的轨道，对金星进行各种探测活动。但它是迄今金星探测器携带各类探测仪器最多，技术最先进的一个。相信这次的金星探测活动，不会再无功而返。

七大“法眼”目测太阳风

“金星快车”的外形是1.65米×1.70米×1.40米的近似立方体结构，重1270千克。按计划，它将对金星进行为期486天的探测。其主要任务是对神秘的金星大气层进行更精确的探测，分析其化学成分;此外，探测器还将就太阳风对金星大气和磁场的影响进行分析，并观测金星气候变化。为了完成以上任务，科学家为“金星快车”安装了七大“法眼”，以保证探测工作的顺利进行。

“法眼”一:空间等离子和高能原子分析仪-4

空间等离子和高能原子分析仪-4，由中性粒子成像仪、中性粒子探测器、离子质量分析仪、电子分光计和4台传感器，以及机械扫描仪和数字处理单元组成。它能确定等离子和中性气体的金星全球分布，从数量上描述等离子体对金星大气的撞击情况，从而研究金星环境周围的等离子区域;并能提供没有受到干扰的太阳风参数，从而研究太阳风和金星大气的相互作用。

“法眼”二:金星大气特征研究分光计

金星大气特征研究分光计，在“火星快车”紫外和红外大气光谱仪的基础上增加了一个红外太阳掩星信道，以便在更长的红外波长范围内（1.8～4微米）观测太阳风穿越金星大气的情况。它除主要测量金星大气的臭氧成分外，还能提供二氧化碳、臭氧和尘埃的垂直剖面图。

“法眼”三:行星傅立叶分光计

行星傅立叶分光计，能通过大气浮质的可见光特性，搜寻未知的金星大气成分，并确定其大小、分布和化学成分，对已经了解的较少量的金星大气成分进行浓度和分布测量，从而研究金星表面到大气的交换过程。

“法眼”四:金星无线电探测仪

金星无线电探测仪，可用无线电子系统测量隐藏的中性和电离大气，确定金星表面绝缘体的性能，观测金星重力异常。其所发射的无线电波将直接穿透电离层或被金星表面反射，然后由地球上的地面站接收。

“法眼”五:可见光-红外热成像仪分光计

可见光-红外热成像仪分光计，能够对金星大气和云的所有层进行研究，测量金星表面温度，研究金星表面与大气的相互作用现象，并可通过研究重新散射的太阳光和金星表面热辐射的光谱，提供中分辨率和全球覆盖的金星表面矿物和分子合成物信息。

“法眼”六:磁力计

磁力计，能连续不断地收集磁区以及金星等离子区的信息，以确定不同等离子区的边界，为其他仪器的测量提供数据，并能绘制高时间分辨率的磁性能图。

“法眼”七:金星监测相机

金星监测相机使用宽角和多倍窄带宽滤波器，能在紫外、可见光和近红外光谱范围内成像，以形成金星环的全球时空覆盖。