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飛火星半年飛金星100天!為啥人類不先探索金星,偏對火星出手?

作者:說宇宙

如果問除太陽外,看到的第二大天體是什麼,人們會不假思索指向月亮。如果是排在月亮之後呢?可能你就要稍微思索一下了。

其實這個天體也能天天看到,最起碼在晴朗的傍晚時分,霞光璀璨明暗交替之間,擡頭望向西南方的天空,就能看到它亮眼的身姿了。

這顆天空中最亮的星星就是金星,長久以來在我們的文化中又将其稱為太白星或者長庚星。

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因為亮說明其到地球的距離近,這時候有人可能就會産生疑惑,既然金星距離地球近,為何要繞開它,把探索的主要力量放在火星上呢?

畢竟火星距離地球稍遠,單單是從距離來看,不也是應該挑最近的下手嗎?

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金星的近與火星的遠

金星距離地球的“最近”是一個相對距離,而不是絕對固定的距離。因為八大行星都在繞着太陽做公轉運動,它們各自的軌道是不同的。

在天文學領域計算距離的時候,通常所說的最近距離,是指兩個天體的軌道運作處在最近位置。而這個距離,便可看作是兩者間的最短距離。

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月亮距離地球大約38萬公裡,是以肉眼看它很大,甚至在晴朗的白天,有時候都能看到它的身影。

地球到金星的距離大約為0.414億公裡,也就是4140多萬公裡。對比之下,火星到地球的最近距離為0.784億公裡,是以距離上确實比金星遠。

說到這裡多提一嘴我們的太陽,它比金星和火星更遠,然而在天空中它卻是最大的。畢竟它的體積相比幾個行星小弟,已經大到離譜,即便距離再遠,肉眼看起來也是最大的。

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可見,大小和遠近在宇宙空間的對比中不是絕對的。比如說人類發射的各類衛星和航天器,即便和地球近在咫尺,肉眼也基本看不到。

反過來說,假設宇宙現在出現了一顆堪比星系大小的恒星,哪怕它距離地球再遠,我們估計也能以肉眼的方式看到它。

但像金星和火星這樣的體積大小,肉眼之下我們隻能看到一個小亮點,而且還必須得是在夜晚才能看到。

即便如此,火星相對于金星,它在肉眼狀态下又變得飄忽不定了。即使夜空再晴朗,火星看起來也是忽明忽暗的,這是由于它的運作軌迹比較複雜所引起的。

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古人也知道火星這個特點,是以就給它起名叫熒惑。所謂螢,是說火星看起來發紅光,惑則是古人對火星的不規律運作而感到困惑。

火星發出紅光,是因為表面的赤鐵礦山與沙塵暴共同營造的視覺錯覺。等人類後來掌握了更先進的望天技術,對這一點的感觸就更深了。

對比之下,肉眼可見下的金星亮度永遠很穩定。但有意思的地方在于,如果用望遠鏡等天文裝置輔助觀測的話,金星的真面目反倒沒有火星清晰了。

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也就是說,金星肉眼看起來很亮很清晰,但借助觀測裝置卻看不清;火星肉眼看起來飄忽不定,觀測裝置能讓我們一睹其真容。

為什麼會這樣?該問題在相當長的時間裡也困擾着科學家。直到近現代科學技術大跨度進步後,人類才逐漸了解到,金星的表面被濃密的大氣層包圍着。由于其太厚,是以在地球上借助觀測裝置也看不清。

正因為這一點,早年航天技術起步發展後,人類率先探測的正是金星。但随着對金星的抵近觀測,人類這才真正了解了金星的表面。

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讓金星表演個“碳烤活人”

上世紀50年代,科學家又發現了金星的另一個特别之處,和太陽系内其他行星不同,金星的自傳和公轉方向是相反的,它的自轉和地球比起來正好是逆向的。

也就是說,假設你現在金星上,看到的景象是太陽從西邊升起來,然後朝着東邊落山。

之是以它是逆向運動的,目前有兩種假設。一種是說曆史上金星曾被某個小天體撞擊過,這導緻其運轉軌迹發生改變。

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(蘇聯時期的金星探測器)

另一種猜測是,金星所在的公轉軌道上,原本是兩個行星,後來因為碰撞合并到了一起,軌道運作的方向,就跟太陽系内其他行星不同了。

不管是哪種說法,科學界現在都還沒有最後的定論。但正因為金星一系列奇特之處,上世紀的航天探索活動中,美國和蘇聯都先把目光聚焦到了金星。

上世紀60年代到80年代,正值美蘇太空競賽,兩國拼命發射各類探測器,都想把對方壓一頭。

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上世紀60年代到80年代,蘇聯有21個各類探測器,從地球飛赴金星,成功的探測器為13個,其餘則是出現了各種各樣的故障。

美國在這期間向金星發生了6個探測器,其中有5個成功了。相對于蘇聯的探測器,美國發生的大都是飛掠而非着陸。

而蘇聯這邊發射的探測器,即便成功着陸的,也是在咬牙堅持。畢竟直到探測器真正接觸到金星地表的那一刻,人類才真正了解行星表面溫度如果達到450℃以上是一種什麼樣的體驗了。

金星表面的溫度太高,甚至能達到500℃以上。在這種極端高溫下,再堅固的探測裝置也抵擋不住金星的“炙熱親吻”。

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蘇聯此前發射的一系列着陸探測器,正常運作的時間,隻有30分鐘到幾個小時不等,過後的探測裝置都化為灰燼了。

從距離上來看,以人類現有的航天技術,探測器飛往金星所需時間在90天左右。對比之下,向火星發射的探測器,飛行時間至少需要半年左右。

金星确實具備距離優勢,但是它“熱情似火”,美蘇早年的一系列探測活動,事實上已經關上了對其繼續探索的大門。

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以現在人類掌握的材料技術,根本不可能讓一個大活人抵禦500℃左右的高溫。

真想避免金星“碳烤活人”,除非人類在未來掌握了新的耐高溫材料,或者是别的可抵禦高溫的技術。否則以現在的技術,人類接近金星都避免不了被烤。

問題來了,為什麼金星的表面溫度會如此極端呢?

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失控的溫室效應

有科學家把金星看作是一個“反面典型”,其厚厚的大氣層包含了大量溫室氣體,溫度都被吸收包裹在金星表層,是以才出現了現在這樣的極端高溫。

甚至還有人擔心,地球未來的溫室效應如果失控的話,也可能會變成金星現在這樣。

金星大氣層的極端,使得其表面空間的溫度就很高。越是接近金星的地表,溫度更是直線上升,普遍能達到480℃以上。

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哪怕在太陽落山後,由于極端溫室效應的存在,白天吸收的熱量散不出去,是以夜晚的溫度也基本不會下降。

因為二氧化碳白天可吸熱,能讓大量的陽光照射到金星表面,夜裡又能隔熱,阻隔了金星表面對外的熱交換,這就使得金星表面的溫度越來越高。

除了溫室效應外,金星本身沒有磁場,這就導緻太陽風能直接轟擊金星的地表。

再加上金星始終存在劇烈的地質活動,内部的水分不斷揮發出來,又因為太陽風的影響,使得這些水分子都逃逸到外太空了。

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是以在這種綜合的極端因素下,金星表面的溫度就越來越高,最終形成了人類現在看到的狀态。

綜合對比下,人類未來想登陸甚至改造太陽系内的行星,也就隻剩下月亮和火星了。

火星也并非完美無缺

從距離來看,時下各探測器飛往火星,平均飛行時間在6到8個月之間。

如此長時間的飛行,下一步如果是送人登陸的話,要麼就得加速,要麼就得解決飛行途中吃喝拉撒睡一系列問題。

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火星擁有大氣層,但和地球相比起來密度過小,隻有地球的1%。這就意味着,火星表面的溫度走向了金星的反面。

金星是因為溫室氣體太過厚實,導緻溫度過高。火星因為大氣稀薄無法鎖住溫度,是以其表面平均溫度在零下60℃以下,最低溫度可達到零下140℃左右。

雖然冷,但火星上也有零上的溫度,在有些區域内最高溫度可上升到30℃。

飛火星半年飛金星100天!為啥人類不先探索金星,偏對火星出手?

是以整體上來看,火星的溫度雖然不如地球宜人,但和金星比起來還是好了不少。而且從技術上來看,人類目前抵禦低溫的技術水準,相對抵禦高溫要高一些。

這也是為什麼,有人相信通過改造,能夠将火星打造的宜居緣故。而且最早在上世紀70年代,改造火星環境的方案就被提出過。

依照人類目前的技術水準,下一步肯定會先奔向月球,等月亮的建設改造達到一定程度後,奔赴火星的計劃就會越來越普遍。

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當然,依照馬斯克的想法,它是想直接繞過月球奔赴火星的。但情況究竟怎麼樣,現在還是未知數。

結語

從原始人仰望星空的那一刻起,人類對宇宙的好奇心就刻在了基因裡。地球滄海桑田般變化,人類的技術也在不斷累積進步中,對太空的好奇也越來越重。

隻不過技術的進步隻是累積而不會突變和躍升,是以每代人對太空的了解和認識,也隻能基于當時的技術而定。

飛火星半年飛金星100天!為啥人類不先探索金星,偏對火星出手?

未來幾十年,人類要試着登陸甚至改造火星了。能不能成功其實不是最關鍵的,重要的是人類的探索欲望沒有随時間消失。隻要這份好奇心還在,人類的步伐肯定不會止步于火星。

參考資料:

《地球不孤單?煉獄般的金星會有生命嗎?》 光明網 2020年9月18日

《解讀金星》 國家航天局 2004年6月24日

《火星,我們來了》 人民日報 2020年7月27日

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