一、前言

金星（Venus）是太阳系中八大行星之一，是离地球最近的行星，因此人们对金星上是否存在生命充满好奇。国际科学团队公布了一项关于金星的最新研究——金星的大气层里有磷化氢(PH3)，这是由生物产生的，是生命存在的一种象征。在像木星这样的星球上，有足够的能量来生成磷化氢，所以发现磷化氢是很正常的，这个发现显然需要进一步探索。

二、知识拓展

美国宇航局（NASA）资助的一项科技，用于极端环境和区域探索的仿生射线（BREEZE），其旨在更详细地探索金星的大气层。研究人员将充气式结构与仿生运动学相结合，设计并创建了一架能在金星云层下进行探索的高效飞行器。该设计可以通过拉紧缆绳来控制体积以控制飞行器的升降，以此来提高飞行效率，可以达到前所未有的控制程度。BREEZE还将配备太阳能电池板，可在高空飞行中充电。此外，主动浮力控制也可以让飞行者更有效地改变高度，相比于滑翔机。多个BREEZE的设计可以通过更大的视觉范围，采样冗余和验证来提供更完整的表面映射来协助探测。除了测量金星，BREEZE还可以测量有稠密大气层的其他天体，如土卫六，地球等。

三、速读

BREEZE的有效载荷将包括质谱仪、浊度计、可见光和近红外高分辨率相机、磁力计和风速计，以及用于测量大气压力、温度和密度等的传感器。与其他设计的金星飞行器不同，这个概念是一个基于张力的系统，允许移除除有效载荷所需之外的大多数刚性支撑结构，这将使飞行器高度紧凑并便于安装。内部张力系统的灵感来自莱特飞机的机翼翘曲设计，但 BREEZE通过机翼翘曲来使它实现仿生运动，以达到一个新的水平。张紧索网用于驱动胸鳍和腹鳍（分别相当于固定翼飞机的机翼和水平尾翼）。它们将提供铰接式扑翼飞行，以实现推力、控制、稳定性和额外升力。此外，相同的张紧网络可用于提供主动浮力控制所需的机械压缩。

BREEZE飞行器

四、面临的挑战

首先，金星的大气压大约是地球的100倍，相当于海洋1000米深处的压力，而在地球正常大气压环境下制造出来的精密仪器，放到压力骤增的环境下使用，不仅测量的精密性会受到影响，而且要做到正常工作都非常困难。其次，金星大气中二氧化碳的含量达96%，导致金星的温室效应极其强烈，表面温度高达400 ，而且这种高温是遍及整个金星的。此外，金星的大气层充满着硫酸液滴构成的浓厚云层，各种仪器暴露在这样的环境下都很容易被腐蚀而失效。这种工作环境会给BREEZE的大气探索带来极大的挑战。

金星的恶劣环境

五、总结

由此可见，BREEZE是一种结合了许多提议的优点的金星飞行器。它的混合特性允许其在金星大气层内进行受控导航以及夜间持续探索。基线概念和技术的稳健性使BREEZE成为一项低成本、低风险的科技成果，有望进一步实现金星探索的主要目标。

张弸（指导教师闻新）