延续苏联时期瞩目成就 俄将重启金星探测计划

2012年10月22日
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如今,俄罗斯正在重启对太空的大范围科研工作,位于首要地位的是对太阳系行星的研究。
根据规划,将于下一个10年中期向金星发射自动星际站。鉴于该项目的技术难度以及需要首先恢复着陆器制造工艺的必要性,“金星-D”项目中的发射工作不会早于2024年前启动。图片来源:美国航空航天局
根据规划,将于下一个10年中期向金星发射自动星际站。鉴于该项目的技术难度以及需要首先恢复着陆器制造工艺的必要性,“金星-D”项目中的发射工作不会早于2024年前启动。图片来源:美国航空航天局

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据俄罗斯航天署署长弗拉基米尔·波波夫金(Vladimir Popovkin)称,俄罗斯政府计划于2020年-2025年期间实施“金星-D”科研项目。他在10月初举行的第三届莫斯科太阳系问题国际研讨会上发言时说:“目前,我们正在进行与该项目有关的科研工作。发射时间定于2020年-2025年之间。”据悉,该项目计划利用轨道飞行器、子卫星、一至两枚气球探测器和长期用着陆器对金星进行远程及近距离详细研究。

“金星-D”项目所用航天器的开发和组装任务已经列入2006年-2015年俄联邦航天规划中。这一规划有可能成为俄罗斯航天事业长期战略的一部分。根据规划,将于下一个10年中期向金星发射自动星际站。鉴于该项目的技术难度以及需要首先恢复着陆器制造工艺的必要性,“金星-D”项目中的发射工作不会早于2024年前启动。

该项目计划向金星发射轨道飞行器、着陆器和小型卫星。着陆器应能承受住长1小时的金星大气层的摩擦,并在温度高达475°C的金星表面“存活”两小时。轨道飞行器则应与小型卫星相互配合,至少在3年时间内共同在轨道上工作。该项目的最终目标是获取金星大气层组成成分和动态变化信息,以及金星表面的地质特征信息。目前,用于项目的轨道飞行器和着陆器的设计工作已经完成,并在“金星快车”欧洲探测器和计划中的“欧洲金星探测器(EVE)”项目科研队伍的基础上组建起国际科研小组。

根据科学家们的计算,如果一切顺利的话,那么我们就能够得到水为何会从金星消失的答案,而水本可以是这颗行星的生命之源。正因为如此,自动星际站才需装备复杂的轨道飞行装置和着陆装置。此外,航天飞船还将装载轨道装置、着陆装置和至少两枚气球探测器。轨道装置将在金星轨道长时间工作,它将负责发射两枚气球探测器。两枚探测器将分别在距离金星表面55-60公里和45-50公里,即金星云层下方工作。气球探测器的工作寿面将不少于8天,而着陆器则将在金星表面至少工作数天。如果执行“金星-D”计划时使用中型“天顶”火箭,那么将在科研仪器中配备意大利雷达。如果使用“质子-M”重型运载火箭,那么可在飞船中装载漂移探测器,该仪器可在距离金星表面45-50公里的高度工作1个月时间。

“金星-D”将成为苏联解体后俄罗斯联邦发射的第一枚金星探测器。然而,由于苏联时期对金星自动星际站的研究取得了令人瞩目的成绩,以至于西方将金星成为“俄罗斯星球”。

在俄罗斯科学院的规划中,还有更“遥远”的项目,其中包括对水星的研究。根据计划,目前正在研发的“水星-P”飞行器将于本世纪第3个10年进行发射。如果计划成功,那么俄罗斯探测器将成为有史以来在水星表面着陆的第一个航天器。目前,俄罗斯科学家已经完成了对该项目的初步设计工作,制定了着陆器概念和科学仪器的组成。然而在俄罗斯探测器降落至水星表面之前,俄罗斯的科学仪器将搭载欧洲“贝皮·哥伦布”水星探测器(Bepi Colombo)于2014年底首先发射。

背景资料:

  • 在1961年制1983年期间,苏联共向金星发射了16座自动星际站。
  • “金星-1”号星际站于1961年2月4日发射。它不仅是成为第一枚金星航天器,同时也成为人类历史上第一枚用于地球以外行星研究的飞行器。然而,尽管成功起飞,但星际站并未完成自己的使命,而是偏离航向,飞向了开放的太空深处。
  • 1961年2月12日,“金星-2”号发射取得了成功。虽然星际站在起飞7天后与地面失去联系(据推测,由于面向太阳方向的感应器被烧坏),但它仍然飞到距离金星约10万公里的高度,这在宇宙范围内已被认为是相当近的距离。这是人造物体第一次飞近金星。
  • 发射于1966年2月的“金星-3”号星际站到达金星表面,并成为到达金星表面的第一个人造物体。
  • 1967年10月,“金星-4”号星际站成功将一枚环形着陆器带至金星。它利用降落伞系统耗时94分钟降落于金星背日面。收到的反馈信息表明,在距离金星表面25公里处时其大气层的温度就已经高达271°C,压力为17-20个地球大气压。同时发现,金星大气中90%的成分为二氧化碳。此外还观测到金星氢冕。通过对“金星-4”号获得的数据进行分析,确定了金星表面的压力约为100个大气压,这一数据对之后的航天器设计十分重要。
  • “金星-8”号星际站于1972年3月27日发射,经过117天的飞行之后,于1972年7月22日在金星向日面实现首次软着陆。
  • “金星-9”号和“金星-10”号为新一代重型自动星际站。由两座自动星际站发射的着陆器于1975年10月在相互距离2000公里的金星向日面实现了软着陆。人类首次获得了从另一个星球传回的图像。此外,仪器还对金星土壤密度以及天然放射性元素的含量进行了测量。着陆器信息传输共持续了53分钟。之后,两座自动星际站继续飞行,并成为金星首批人造卫星。
  • “金星-13”号和“金星-14”号星际站发射的着陆器于1982年3月在金星表面成功金星软着陆。人类首次获得了金星表面的彩色图像,同时仪器对金星土壤进行了直接采样分析。
  • “金星-15”和“金星-16”号于1983年10月抵达金星,在几个月的时间里持续向地球传输了分辨率达到1-2公里的金星表面雷达图像。
  • 利用气球探测器研究金星和哈雷彗星的“织女星”项目成为“金星”项目的延续。在该项目内,“织女星-1”和“织女星-2”号自动星际站于1985年成功发射。

作者:安德烈•基斯良科夫(Andrei Kislyakov)

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