NASA 剛剛打破了“金星詛咒”:這需要什麼

儘管科學家們渴望研究地球的姊妹星球,併為此付出了最大的努力,但美國向金星發射專用航天器的計劃卻一直停滯不前——直到 NASA 釋出了一項令人驚訝的公告

Global view of the northern hemisphere of Venus.

基於 NASA 麥哲倫軌道飛行器雷達資料的金星北半球全球檢視,該飛行器於 1990 年至 1994 年間穿透了金星漩渦雲層的面紗。 

NASA 和 JPL 

許多孩子一樣,蘇·斯梅卡爾夢想著有一天能進入太空旅行。但她最終沒有成為一名宇航員,而是成為了 NASA 噴氣推進實驗室的行星地球物理學家,在那裡她從事其他世界的機器人探測器研究。在某種程度上,她的行星際命運似乎在她出生之前就已註定:她的父親來自賓夕法尼亞州的一個名為金星的鄉村社群。

恰如其分的是,斯梅卡爾參與的第一個任務是 NASA 的金星軌道飛行器麥哲倫號。麥哲倫號於 1989 年發射,配備了雷達系統,可以穿透金星厚厚的雲層,首次繪製出其整個表面的地圖。斯梅卡爾回憶起觀看最初的雷達影像傳回,揭示了一個奇異的世界,那裡幾乎沒有隕石坑,火山過多,以及滾動的冰凍熔岩平原。麥哲倫號的資料加深了行星科學中最偉大的未解之謎之一:是什麼將金星——太陽系第二顆行星,在大小和成分上與地球幾乎相同——轉變成如此超凡脫俗和末日般的景象?為什麼這兩顆相似的鄰近行星會有如此驚人地不同的故事?

麥哲倫號的探測於 1994 年結束,標誌著 NASA 最後一次向金星發射專用任務。正如斯梅卡爾和她的同事們開始努力應對這顆行星新揭示的謎團時,關於火星生命聳人聽聞的主張抓住了公眾的想象力。今天,四分之一個世紀後,全球行星科學界的大部分精力仍然投入到迄今為止毫無結果的火星生命搜尋中。與此同時,金星——一個酸性、超高溫、乾旱且據推測毫無生機的荒原——一直被陰影籠罩。


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轉折點出現在六月,當時 NASA 公佈了其最新的行星際任務選擇,作為其“發現”探索計劃的一部分。該航天機構考慮了四個任務:一個訪問海王星的衛星,另一個與木星的衛星會合,以及兩個分別名為 DAVINCI+ 和 VERITAS 的任務,每個任務都獨立地旨在重返金星。

“我們都非常希望‘金星詛咒’能夠解除,” VERITAS 的首席研究員斯梅卡爾在公告前說。她和她的同事們希望 NASA 可能會批准一項金星任務。然而,令斯梅卡爾非常驚訝的是,該航天機構選擇了 VERITAS 和 DAVINCI+ 進行飛行。這兩個互補的任務旨在研究這顆行星昔日的宜居性。三十年來,NASA 首次選擇重返金星——不是一次,而是兩次。

好訊息接踵而至。就在 NASA 備受期待的公告發布一週後,歐洲航天局宣佈 EnVision(一個將對該行星特定部分進行科學調查的軌道飛行器)也將加入進來。金星的文藝復興已經開始。

背棄魔鬼

今年早些時候,金星是否會捲土重來還完全不清楚。歷史似乎表明,它在聚光燈下的時間已經來來往往。在 1960 年代和 1970 年代,金星相當於冷戰時期行星際戰線,美國和蘇聯都向那裡發射了多個任務。但隨著每次嘗試,越來越清楚的是,這顆行星極其不適合未來的人類探索。

金星濃密、令人窒息的大氣層約 95% 是二氧化碳。它的雲層中充滿了硫酸——足以在瞬間腐蝕皮膚、骨骼和金屬。如果你站在地表,你將逃脫腐蝕性的酸雨,但這僅僅是因為那裡的雨是不可能的:地面溫度超過 900 華氏度,足以烤焦任何宇航員或機器人。如果你奇蹟般地耐熱,你仍然必須應對約為地球表面壓力 90 倍的表面壓力,這種體驗就像在水下近一英里處。無論你訪問行星的哪個部分,你都會死得很快,但會非常痛苦。

自麥哲倫號任務結束後,金星一直相當孤獨。歐洲的金星快車號航天器於 2006 年至 2014 年繞其軌道執行。日本的“曉”號軌道飛行器於 2015 年成功進入軌道,至今仍在那裡,研究金星大氣層並尋找其難以捉摸的閃電。如果由北卡羅來納州立大學的行星科學家和直言不諱的金星狂熱者保羅·伯恩來決定,今天應該有很多航天器在金星周圍飛行或著陸。相反,他說,金星是一顆 30 年來無人問津的行星。

轉折點出現在 1996 年,當時一群聲譽卓著的科學家發表了一篇論文,宣佈他們在名為 ALH 84001 的火星隕石中發現了微觀化石。比爾·克林頓總統在白宮南草坪就這一發現發表了講話,告訴全世界“美國太空計劃將全力以赴,投入全部的智慧力量和技術實力,以尋找更多火星生命證據。”

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

地表影像,例如這張來自蘇聯金星 14 號著陸器於 1982 年拍攝的全景圖,僅僅揭示了在壓迫性的腐蝕性天空下火山岩的荒涼景象。

圖片來源: ©Ted Stryk 原始資料由俄羅斯科學院提供

這項發現並沒有真正實現——進一步的研究,報道的轟動效應明顯減少,表明“微化石”也可能是完全非生物的礦物構成。但找到生命的夢想被證明太令人著迷而無法忽視。一個又一個任務被髮送到火星,每個任務都建立在其前輩的成功之上,並加強了火星作為行星探索首選目的地的吸引力。“我不想說火星對公眾有不可侵犯的控制權,”伯恩說,“但它確實有點像。”他經常開玩笑說,他希望像死星摧毀奧德蘭一樣炸燬火星,這樣每個人都將被迫重新考慮金星。他只是半開玩笑。

然而,即使火星從天空中被抹去,問題仍然是金星是機器人殺手。軌道飛行器可以很好地生存,但研究地表需要出色的雷達,能夠穿透濃密的覆蓋雲層。相反,由於大氣層更稀薄透明,地表寒冷乾燥,僅偶爾受到全球沙塵暴的困擾,“火星是進行大量行星表面探索的理想場所,”伯恩說。但火星對科學的價值比金星更高嗎?“我一點也不這麼認為。”

火星的一個缺點是它的體積。它的體積只有地球的六分之一,質量只有地球的十分之一,它根本不是“類地”行星——至少與金星相比不是,金星從這些指標來看實際上是我們的行星雙胞胎。當然,還有其殺死航天器的環境問題。耐熱電子裝置,可以承受金星地獄般的溫度,正在為原位探測而開發,但目前還沒有任何東西可以使表面任務的生存時間超過幾個小時。即便如此,伯恩說,金星與我們星球的巨大相似性使其成為了解地球類世界如何形成和破裂的更好選擇。“金星將是困難的,”伯恩說。“但這並不是不做它的理由。”

真理追尋者、藝術家和夢想家

NASA 的“發現級”行星際任務計劃以相對便宜(每個專案約 6 億美元的價格標籤)但也非常令人心碎而聞名。通常,科學家和工程師團隊共同工作數年,制定詳細的提案,然後由高階機構官員進行評估。甄選過程既具有競爭力又非常殘酷,每個獲勝者都會產生數十名失敗者——並決定太陽系的哪些區域註定要由美國探索。VERITAS 和 DAVINCI+ 並非透過感性的呼籲贏得其夢寐以求的“發現”計劃名額。每一個都是技術上的傑作,旨在解答行星科學家關於我們不適宜居住的鄰居的最緊迫問題,併為此進行了改進。

VERITAS(拉丁語意為“真理”,是 Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy mission 的縮寫,即金星發射率、無線電科學、干涉合成孔徑雷達、地形和光譜學任務)在許多方面將是麥哲倫號的續集——一個配備最先進雷達系統的軌道飛行器,用於生成前所未有的金星詳細地圖。它將用壯麗的 3-D 地形圖取代麥哲倫號的舊地圖,這些地形圖充滿了細節,從單個火山及其熔岩舔舐的景觀到像疤痕一樣劃過陸地的斷層系統。

VERITAS 也將在紅外線下觀察,透過其特有的熱輝光區分地表上的特定礦物。但軌道飛行器的工作不僅僅是表面功夫。它的另一個儀器將窺探行星的內部,繪製其引力場強度的變化圖,以視覺化金星內部的層狀結構。斯梅卡爾說,這項任務最終將使科學家能夠高保真地觀察金星,類似於他們長期擁有的關於月球和火星的極其詳細的資料集。

DAVINCI+(Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging Plus 的縮寫,即深層大氣金星貴氣體、化學和成像增強探測任務)是以文藝復興時期的全能大師的名字命名的任務。其負責人是 NASA 戈達德太空飛行中心的首席科學家吉姆·加文,他和斯梅卡爾一樣熱愛金星,並且謙遜地迴避任何聚光燈:當被要求分享一些關於他自己的趣事時,加文曾說他“可能無聊得難以形容”。

這與他的團隊的任務概念不符,這是一個誇張的嘗試,它將首次將美國探測器投入金星的深淵,這是自 1978 年 NASA 先鋒金星任務以來的首次。探測器將在大氣層中翻滾,在其有意致命的旅程中吞噬和分析其組成化學物質。隨著雲層散開,地表臨近,它將使用其相機拍攝迄今為止行星多山且地質複雜的阿爾法區最高解析度的影像,而紅外探測器將解析出地形的礦物學。探測器將在著陸後不久失效,但在降落傘減速的墜落過程中收集的資料傳回之前不會失效。

其下降探測器可能是主要事件,但 DAVINCI+ 也包含軌道飛行器元件。它將缺少精密的雷達系統,但其相機將在紫外線和紅外線下仔細檢查大氣層和地表,從而增強 VERITAS 收集的資料。該任務的主要目標是一勞永逸地解決金星的氣候是否一直如此災難性地糟糕。“DAVINCI+ 的設計就是為了解決這個問題,”加文說。

金星艦隊的第三位成員,歐洲航天局的 EnVision 任務,將使用其雷達系統繪製地表地圖,同時其紫外線和紅外光譜儀分析行星岩石和大氣的成分。它還將攜帶一項無線電科學實驗,該實驗將探測行星引力場中的微小變化,從而生成金星內部結構的影像。與 VERITAS 一樣,EnVision 的一些調查將具有全球性。但其優勢將來自於快速鎖定特定感興趣地點的能力,以響應科學家不斷變化的需求。

“我一直被金星所吸引,”倫敦皇家霍洛威大學的行星地質學家理查德·蓋爾說,他擔任 EnVision 的首席科學家。像他的美國同行一樣,他也渴望探索“地球大小的行星在不同條件下如何運作”。那麼,有什麼比探索我們這個受詛咒的鄰居更好的地方呢?

金星的多次死亡

我們擁有的關於金星災難性歷史的最有力的線索是其大氣中重水含量升高——這一發現可以追溯到 1978 年 NASA 先鋒號任務部署的探測器。重水是 H2O 的一種較稀有的形式,其中普通氫被氘取代——也就是說,氫原子帶有一個額外的中子。由於它比普通水重,因此更難沸騰到太空。金星過量的重水被認為是行星億萬年前擁有的海洋中的普通水的殘餘物。為了瞭解金星到底發生了什麼,我們需要弄清楚所有這些水發生了什麼。加文說,這顆行星不應被視為地獄般的混亂之地,而應被視為“一個失去了海洋的海洋世界”。它是如何失去它們的?

缺乏資料意味著這個問題,就像許多其他關於金星的問題一樣,缺乏明確的答案。但這並沒有阻止科學家們想象這些答案可能是什麼,以及諸如 VERITAS 和 DAVINCI+ 之類的任務如何證實這些答案。其中一位夢想家是 NASA 戈達德空間研究所的研究科學家邁克爾·韋。近年來,他和他的同事們使用詳細的計算機模擬技術,窺探了金星可能的過去

圖片來源:5W 資訊圖

根據韋的模型,新生太陽緩慢但穩定的變亮可能在金星的幼年時期就註定了它的命運,對這顆年輕的行星進行了如此嚴重的烘烤,以至於任何水都只能以蒸汽的形式存在。所有這些水蒸氣,一種強效溫室氣體,都會迅速升高溫度,再加上二氧化碳的影響,二氧化碳是另一種溫室氣體,它從當時的行星範圍的岩漿海洋中冒出。如果太陽是金星氣候歷史中的罪魁禍首,那麼這顆行星“從一開始就死了”,韋說。

如果年輕太陽早期的變亮不是罪魁禍首,那麼另一個對手可能是罪魁禍首。韋懷疑是火山。與恆星一樣,它們影響著行星表面發生的一切,從世界大氣層的演變到其海洋的命運。

在地球的過去,多次發生大陸規模的熔岩噴發,向天空釋放出大量的溫室氣體,持續數十萬甚至數百萬年,要麼促成,要麼導致大規模滅絕。在地球上,這些巨型噴發(到目前為止)是孤立發生的,每一次都記錄為我們星球地質歷史中的一個破壞性突變。但是,如果金星上同時發生了幾次這樣的噴發,它們可能會釋放出如此多的二氧化碳,以至於海洋開始蒸發,使大氣中充滿吸熱的水蒸氣,並引發不可避免的反饋迴圈,從而燒焦這個世界。

那麼,是誰幹的? DAVINCI+ 可以幫助確定金星何時失去水分,這要歸功於它能夠探測其大氣中的惰性氣體,其中包括氙氣、氬氣和氦氣等。每種氣體都有其自身的多個版本——有些較重,有些較輕——科學家們知道每個版本來自哪裡。例如,氦 3 來自行星的深層內部,但氦 4(一種較重的同位素)則是在上方的地殼中的放射性衰變中產生的。與這對同位素類似,其他惰性氣體的幾個版本也存在於行星的大氣中。更重要的是,惰性氣體不與其他地球物理相關化合物(包括二氧化碳和水)發生反應。這意味著它們實際上是蓋有郵戳的資訊,不僅揭示了它們的行星起源,還揭示了它們何時以及如何被輸送到金星的天空。

對這些氣體的測量可能表明金星從一開始就非常乾燥。如果是這樣,那就意味著年輕的太陽是我們這個世界燒焦的罪魁禍首。但是,如果太陽在其幼年時期沒有那麼迅速地變亮,那麼金星的二氧化碳排放岩漿海洋應該已經凝固,從而允許液態水形成並匯聚在地表。金星可能是一個河流、湖泊、海洋的熱帶世界。瑪莎·吉爾摩,衛斯理大學的行星地質學家,她是 DAVINCI+ 和 VERITAS 團隊的成員,對這個概念充滿了興奮。“根據我們對行星的瞭解,沒有理由認為金星在最初時是不可居住的,”她說。

目前,普遍的共識是,巨型噴發消滅了金星的海洋。這可能發生在早期,但也可能 DAVINCI+ 會揭示金星是一個水世界,直到其行星青春期。“我認為關於金星的重要的問題是:金星表面是否在數十億年裡存在海洋?”亞利桑那州立大學的行星科學家約瑟夫·奧魯克說。可能在它生命的大部分時間裡,金星也是另一個繞太陽執行的暗淡藍點——一個失去的天堂。

如果金星確實是一個水世界存在了數百萬年,那麼它也一定有板塊構造。這種造山、造盆地、造火山的過程也充當了行星的恆溫器。大氣中的二氧化碳溶解在海洋中,在那裡它被困在構造板塊中,這些板塊潛入地殼下的熱地幔中。最終,溫室氣體將再次被釋放出來,透過一系列由深層岩漿驅動的火山噴發流向地表,然後進入天空。類地行星的長期氣候穩定性在很大程度上取決於這種碳迴圈過程。在金星上,EnVision 和 VERITAS 的雷達系統都可以探測到古代或活躍的斷層,這些跡象表明,這種定義宜居性的迴圈曾經發生過。

三個任務計劃在 2030 年代研究金星,最終將這個神秘世界重新置於行星科學的聚光燈下。NASA 的 VERITAS 航天器(左下)將建立迄今為止金星最好的雷達和紅外地圖,同時研究行星內部;該航天機構的 DAVINCI+ 任務將在紫外線和紅外線下觀察行星,同時交付一個大氣探測器()。歐空局的 EnVision 航天器(左上)將使用雷達、紅外和紫外線儀器仔細檢查金星,並將擅長對特定地表目標進行快速、響應式的調查。圖片來源: MS EnVision Design Graphics ©VR2Planets (EnVision); NASA 和 GSFC (DAVINCI); NASA 和 JPL-Caltech (VERITAS)

這兩個任務還將檢查金星表面的奇異大陸狀高原,即鑲嵌地塊。該行星的大部分割槽域都被熔岩流覆蓋(這些熔岩流一定是在史詩般的氣候變化火山活動(可能已經煮沸了金星的水)很久之後才噴發的)。鑲嵌地塊高高聳立在這些熔岩流之上,被認為是金星上最古老的岩石。“它們可能已有五億年曆史,也可能已有四十億年曆史——我們不知道,”吉爾摩說。

科學家們不僅不知道鑲嵌地塊有多古老,他們也不知道它們是什麼。如果鑲嵌地塊真的是類似於地球上的大陸岩石,那麼就需要大量的水來製造它們。這將是金星曾經是水世界的具體證據。“那會讓人大吃一驚,”奧魯克說。如果它們包含層,正如伯恩和他的同事們最近提出的那樣,它們可能是沉積特徵,保留著古代河流和湖泊的證據。或者它們可能是煎餅狀的熔岩層,可能是古代全球火山活動(摧毀了天空)的殘餘物。

奧魯克說,DAVINCI+ 的探測器將獲得對一個鑲嵌地塊的極其近距離和詳細的觀察。“我們甚至不知道所有的鑲嵌地塊是否都相同,所以只選擇一個有點冒險,”他說。“但 DAVINCI+ 將獲得極好的、人類尺度地質影像,而你真的無法從軌道上做到這一點。”另一方面,VERITAS 將提供每個鑲嵌地塊的地圖,儘管細節較少。與此同時,EnVision 將挑選幾個鑲嵌地塊從高空仔細研究。

VERITAS 的金星動態地圖可以區分變化,因為它可以透過多次對地表上的一個地點進行成像,也可能表明這顆行星今天仍然是火山活躍的。這是一個長期以來的信念,得到了大量間接證據的支援,但科學家們尚未親眼目睹活火山噴發的確鑿證據。“發現一座活火山將非常酷,”斯梅卡爾說。EnVision 也可以透過探測火山爆發噴出的氣羽的氣味或發現任何充滿岩漿的山脈洩漏的熱量來幫助完成這項任務。

證實這樣一個關鍵的行星過程仍在進行中,不僅僅是打勾而已。與所有動盪、變革性的構造活動一樣,火山的動力來自世界深層內部發生的事情。捕捉到火山爆發的活動將為科學家們開啟一扇通往金星黑暗地質心臟的視窗,使他們能夠將其節律的活力與地球的節律進行比較。

雖然 DAVINCI+ 將確定金星失去了多少水,但 EnVision 將確定金星仍然擁有多少水。“行星內部是否仍然有水?”蓋爾說。透過嗅探從火山噴出的含 H2O 氣體羽流,科學家們將瞭解其內部是否像其外部一樣乾燥。

充滿希望和恐懼的時代

與 EnVision 一樣,VERITAS 和 DAVINCI+ 遠非倉促提出的提案。早在十多年前,這兩個任務設計的草圖就開始出現。(這兩個任務的版本都是上一次“發現”計劃競賽(2017 年)的決賽入圍者,但它們輸給了靈神星露西,這兩個小行星探測任務。)每個提案都建立在 50 多年的科學理解之上。對於每個人來說,這都是一段漫長而充滿壓力的旅程。

隨著最新的“發現”計劃公告臨近,緊張程度達到了頂峰。2021 年的前幾個月對於兩個任務團隊來說都是一段特別艱難的經歷,他們夜以繼日地工作,以給他們未來命運的仲裁者留下深刻印象。“要真正描述過去一年的努力,需要寫一部小說,”斯梅卡爾說。她的團隊去年 11 月提交給評委的概念研究報告“頁數僅略少於《戰爭與和平》”。

在疫情期間堅持不懈也付出了心理代價。“團隊一起緊張地工作。也許,尤其是在新冠疫情期間,團隊變成了一個小家庭,”斯梅卡爾說。“我非常感謝,並且完全敬畏那些在過去一年裡不得不照顧家裡的幼兒或照顧長輩的人們。”

VERITAS 和 DAVINCI+ 面臨著兩個無可爭議的傑出任務概念的競爭。第一個是木衛一火山觀測器(IVO),它將訪問同名的木星衛星——已知科學界火山活動最劇烈的物體,也是瞭解引力潮汐如何在我們的幼稚估計的失效日期之後很久仍能保持世界地質活動的最佳場所。第二個任務概念是“三叉戟”,它將前往海王星的衛星海衛一,海衛一是太陽系最外層的遺蹟,由於某種鮮為人知的冰火山活動而保持著令人費解的年輕狀態。

僅從其優點來判斷,這四者中的每一個都有極好的獲勝機會。但是,為了讓一個或一些人贏得這場比賽,其他人必須失敗。在權衡賠率時,不可能忽視 2020 年 9 月 14 日抽出的外卡,這張外卡可能使天平向金星傾斜:一個科學家團隊宣佈,他們使用兩臺望遠鏡,在金星雲層中的特定高度附近檢測到磷化氫,那裡的溫度和壓力可能允許液態水滴存在。

阿爾法區是金星表面 1,500 公里寬的地帶,其特徵是形狀奇特的山脈和火山平原。這是 DAVINCI+ 探測器計劃的著陸地點。圖片來源:NASA 和 JPL-Caltech

磷化氫可以由火山活動和閃電產生,但也可以由微生物產生,這引發了這樣一種可能性,即這一發現是外星生命的間接證據。轉眼間,公眾、媒體和科學界對磷化氫和金星的興趣都爆發了。

自那以後的幾個月裡,這項探測受到了質疑,分析要麼證實了它,要麼駁斥了它。最終,是否存在磷化氫以及磷化氫是否是由微生物製造的,並非比賽中最重要的因素。這場爭議也強調了一個重要事實:金星雲層中存在一個全球區域,該區域既不太熱也不太酸性,可以從根本上排除本土微生物在那裡繁衍生息的可能性,它們已經適應了在這些條件下生存。

在地球上,科學家們似乎無法停止在某些地方發現微生物——它們在這些地方茁壯成長、生存或休眠,而這些地方會迅速殺死植物和動物。火星表面是受輻射的、寒冷的沙漠,對生命充滿敵意,但微生物可能會在潛在的更溫暖更潮溼的地下找到家園。與火星一樣,金星幫助重新定義了宜居性的含義。“一個地獄般的行星不一定在各個方面都無法居住,”哈佛-史密森天體物理學中心的星體化學家克拉拉·索薩-席爾瓦說,她是最初磷化氫發現團隊的成員。

儘管有人建議 DAVINCI+ 可以在其墜落過程中探測到磷化氫,但它、VERITAS 和 EnVision 都不是為了研究這種突然流行的化合物而設計的。但這三者都可以幫助限制其他可以產生磷化氫的行星過程,從火山活動到大氣鍊金術。無論如何,也許最重要的是,磷化氫像 1996 年的可疑隕石一樣,為金星帶來了公關推動力。“我認為[磷化氫]對我們來說是錦上添花,”吉爾摩說,“因為金星本身就引人注目,與生命無關。”

斯梅卡爾和加文比任何人都更清楚這一點。他們都是金星老手,自麥哲倫時代之前就已在該領域工作。他們都想要他們長期以來問題的答案,想要抓住幾十年來一直懸在那裡、令人沮喪地未被採摘的唾手可得的果實。當以火星為中心的科學家們經常出入任務控制室,為最新的機器人加入其在那個鏽跡斑斑的世界上的朋友而歡呼時,金星的支持者們一直在工作和等待,為這樣一個想法而折磨自己,那就是,這一次,這一次,NASA 可能會選擇一個任務返回金星。“在過去的 41 年裡,我一直很緊張,”加文在“發現”計劃選擇前不久說。

“要說我們很緊張,那還是輕描淡寫了,”斯梅卡爾承認,她在談到自己的團隊時說。“我們這些與任務非常親近的人都傾注了我們的心血、我們的週末、我們的聰明才智來促成這件事。”

對於任何一支隊伍來說,未能獲勝都將是一個巨大的打擊。如果兩個任務都沒有被選中,許多人會認為這個決定是荒謬的,甚至可能是一種侮辱。這些航天器設計已經是他們能做到的最好的了。社群的勢頭是不可忽視的。而現在,磷化氫也站在他們這邊。

即便如此,如果 VERITAS 和 DAVINCI+ 都被拒絕,仍然有一些理由保持樂觀。除了歐洲前景光明的 EnVision 任務外,包括俄羅斯印度在內的其他航天機構,也一直在認真考慮重返金星,如果 NASA 未能接手,他們可能會接過火炬。

年輕的金星科學家,如奧羅克,決心保持這團火繼續燃燒,即使美國金星研究界的傳奇人物紛紛退休。“上次美國航天器進入金星軌道時,我才 10 天大,”奧羅克說。儘管缺乏任務機會,“我還是對此產生了興趣,就像許多與我同齡的人一樣,因為它顯然非常有趣。”他懷疑,無論 NASA 最新的“發現”計劃競賽結果如何,人們對金星科學的渴望都不會消退。

在 NASA 做出命運攸關的決定之前的日子裡,金星科學家的話語中仍然瀰漫著恐懼。但由於圍繞外星恆星執行的世界,另一種希望也隨之出現。

系外行星獵手已經發現了許多遠離我們太陽系的地球和金星大小的世界。然而,目前的天文望遠鏡技術幾乎不可能分辨它們是像我們的地球一樣宜居,還是像金星一樣像地獄。目前,近距離研究金星可能是可靠估計宇宙中哪種星球更常見的唯一途徑:地球還是金星。Sousa-Silva 說,系外行星獵手們開始承認這個事實,他們認為也許他們應該更瞭解太陽系本身,“如果說還有其他原因的話,那就是因為它是一個非常好的系外行星研究實驗室。”

破解金星之謎顯然不僅對少數人有利,而且對行星科學界的每個人都有利。“只有金星才能告訴我們,為什麼我們的家園行星在太陽系中是獨一無二的,以及在另一顆恆星周圍找到地球 2.0 的可能性,”斯姆雷卡說。在等待宣佈結果時,VERITAS 和 DAVINCI+ 團隊都希望,這種廣泛的共識,以及他們畢生的工作,最終能夠至少推動其中一個專案衝過終點線——並希望一位使者能夠再次訪問這個一直縈繞在他們夢中的迷人世界。

艦隊抵達

在 NASA 宣佈金星在其最新的“發現級”任務評選中獲勝後的一段時間裡,VERITAS 和 DAVINCI+ 的支持者沉浸在勝利的餘輝中。“我跳上跳下,比過去幾年任何時候都更興奮,”吉爾摩回憶道。“我們要去金星了!”加文興奮地說。“我不知道我們還能做些什麼來使這次任務成為當下最合適的任務,”斯姆雷卡說。“我覺得我們做到了。而且我覺得 NASA 也注意到了。”

麥哲倫號是斯姆雷卡參與的第一個任務。現在,她說,VERITAS 將是她的最後一個任務——也是她科學生涯的巔峰之作。“這將是我職業生涯的收官之作,”她說。“我迫不及待地想看看我們會有什麼發現。”

這兩個團隊不僅解除了詛咒;他們還徹底消滅了它。就在下個星期,EnVision 也被歐洲的當權者選中。在 2030 年代,金星將迎來屬於它自己的科學偵探艦隊。

對於失敗者來說,不可避免的失望中也帶著樂觀。Io 任務的支持者希望他們能在下一次“發現”計劃競賽中獲勝——或者甚至在更高一級別的競賽中獲勝:NASA“新疆界”計劃中更昂貴、技術上更具挑戰性的任務的競賽。那些希望重返經常被遺忘的天王星和海王星世界的人——這兩個星球上次見到航天器還是在 1980 年代後期——正在關注未來的“旗艦”任務,這是 NASA 機器人太空探索艦隊的巔峰之作,在規模、成本和能力方面都是龐然大物,耗資超過 10 億美元。

另一方面,金星科學家發現自己逐漸習慣了作為凱旋勝利者的新的身份。由於他們不懈的努力,下一個十年將屬於第二顆行星。蓋爾說,終於,“人們認識到我們需要在金星上做我們在火星上做過的事情。”

像他們的 DAVINCI+ 和 EnVision 同事一樣,斯姆雷卡和她的 VERITAS 合作者既激動、疲憊又難以置信。在 NASA 宣佈結果的前一天晚上,她拍了一張金星的照片,它像一個點一樣在漆黑的天空中閃耀。在宣佈結果之後——在新的一天的光芒中——那個鑽石般的光點突然看起來非常不同。它不再是一個遙不可及的島嶼,而是 NASA 下一次行星際探索的巨大飛躍的目的地。

編者注(2021 年 11 月 5 日):本文在釋出後經過編輯,以更正系外行星的發現地點以及有關金星表面壓力與水下壓力的比較的描述。

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