11.2 金星探测

11.2 金星探测

金星是离地球最近的太阳系内行星,自然成为行星探测的首选目标,也是太空赛时美苏争夺的制高点之一。

苏联在1961到1984年间实施了金星探测计划,发展了一系列金星探测器,以获取金星信息。后期型号金星探测器采用成对先后发射方式。有10个探测器成功着陆金星,并且从金星表面发回数据。有13个金星探测器从金星大气传送数据。另外,苏联在1984年12月15日和12月21日发射了“韦加”1和“韦加”2两个金星-哈雷探测器,先飞越探测金星,后追踪哈雷彗星。“韦加”1和“韦加”2飞越金星时都释放了一个1500公斤240厘米直径的球体,包括一个金星表面着陆器和一个气球探测器,然后飞越探器利用金星重力助推,继续拦截哈雷彗星。“韦加”1和“韦加”2目前在日心轨道。

苏联金星探测计划创造了多项世界第一,如第一个人造设备进入另一行星的大气(1967年10月18日的金星4),首次在另一行星上着陆(1970年12月15日的金星7),首次从行星表面送回图像(1975年6月8日的金星9),以及首次进行金星高分辨率雷达测绘(1983年6月2日的金星15)。

不幸的是,金星的表面条件极端,开始探测器只能在表面存活23分钟,最后探测器寿命也只有两个小时左右。

20世纪六七十年代,美国也实施了目标指向火星、金星和水星的“水手”计划。“水手”1号发射于1962年7月22日,发射后大约5分钟,由于运载火箭出问题,发射失败。“水手”2号是1号的备用品,发射于1962年8月27日,3个半月后到达金星,成为美国第一个飞越另一颗行星的航天器。

1967年6月14日美国发射了“水手”5号,10月“水手”5号到达金星,离金星表面3,950公里,对金星大气进行成分测量。苏联的“金星”4号和美国的“水手”5号都确认金星的高温,高压环境。(https://www.daowen.com)

“水手”10号是一个水星探测器,发射于1973年11月4日,是首次使用重力助推技术到达另一行星的探测器,当它进入金星的重力场时金星对它加速,然后被推向一个稍微不同的轨道,飞往水星。它是第一个近距离接触二个行星的航天器。

1978年5月20日和8月8日美国向金星发射了“先驱者-金星”1号和“先驱者-金星”2号探测器。“先驱者-金星”1号是金星的轨道卫星,运行在围绕金星的椭圆轨道,1992年8月坠入大气销毁。“先驱者-金星”1号绘制了金星大部分表面,精度约为80公里。

“先驱者-金星”2号是金星大气探测器,携带一个大的和3个小的着陆探测器。大的探测器于11月16日被释放,3个小的探测器于11月20日被释放,4个探测器于12月9日进入金星大气。其中一个探测器到达金星后,出乎意料地工作了45分钟。

1989年5月4日,美国发射了“麦哲伦”号金星轨道器,1990年8月进入金星轨道,几乎绘制了整个金星表面,精度100米。工作4年后,1994年10月11日麦哲伦号按计划进入大气,部分蒸发掉,部分穿过大气落到金星表面。

2004年8月3日美国发射了“信使”号水星轨道器。于2011年进入水星轨道。“信使”号探测器在去水星的路上2次经过金星,第一次在2006年10月24日,离金星3,000公里。第2次在2007年7月6日,离金星云层上部325公里。“信使”号探测器飞越金星主要是利用重力助推技术降速,但是也提供了对金星的观察机会。

苏联和美国对金星的探测,揭开金星许多奥秘。人们发现金星许多方面和地球相似,研究金星的形成和演变对研究地球具有重要意义。