首次执行的商业金星探索任务，将只有五分钟来寻找生命

2020 年底，人们的目光曾短暂地从疫情肆虐的地球上移开，转而看向了我们的邻居金星。

当时天文学家在金星云层中发现了磷化氢气体。这是一个惊人的发现，因为它在地球上通常是由生物过程产生的。当科学家们努力理解他们所看到的东西时，许多疯狂的猜想出现了。

如今，一个预计于明年启动的任务可能会帮天文学家找到答案，同时解释一个相关的问题：产生这些气体的会是微生物吗？

虽然后续的研究质疑了磷化氢的检测，但最初的研究仍然重新点燃了人们对金星的兴趣。

美国宇航局（NASA）和欧洲航天局（ESA）已经建立了三个新任务，准备前往并调查金星，寻找其状况能否孕育生命等重要问题的答案。

中国和印度也计划推动金星任务。“发现磷化氢说明我们对金星的了解是多么粗浅，”牛津大学的科林·威尔逊 Colin Wilson 表示。他是欧洲金星任务 EnVision 的副首席科学家之一。

但这些任务大多要等到 2020 年代晚些时候或 2030 年代才会看到成果，而天文学家现在就想要答案。幸运的是，新西兰私人火箭发射公司 Rocket Lab 的 CEO 彼得·贝克（Peter Beck）也想知道答案。

贝克一直对金星情有独钟，麻省理工学院的科学家联系了他，希望他参与一项雄心勃勃的任务，也就是利用该公司的火箭更早地在金星上寻找生命，最快可能在 2023 年发射（下一个备用发射窗口要等到 2025 年 1 月）。

（来源：《麻省理工科技评论》）

科学家们认为，不管有没有磷化氢，如果金星上确实存在生命，它们可能会以微生物的形式存在并漂浮在星球上空的微小硫酸滴中。

虽然金星表面似乎不适宜居住----温度足以融化铅，压力与地球海底相似----但在离地面 45 到 60 公里处的温度要温和得多。

“我一直觉得金星不简单，”贝克说。“磷化氢的发现是催化剂，我们需要去金星寻找生命。”

这是第一个私企启动的外星探索任务，任务的细节现在已经公布。Rocket Lab 开发了一种名为光子（Photon）的小型多用途航天器，它像餐桌那么大，可以发送到太阳系的多个位置。

该公司在今年 6 月为 NASA 执行了一次月球探索相关的发射任务。在未来的金星任务中，另一艘“光子”飞船将被用来向金星大气层发射一个小型探测器。

该探测器目前正在由麻省理工学院的萨拉·西格尔（Sara Seager）领导的一个不到 30 人的团队开发。最早将于 2023 年 5 月发射，大约需要 5 个月才能到达金星，也就是 2023 年 10 月左右。

这项由 Rocket Lab、麻省理工学院和未公开的慈善家资助的任务耗资不到 1000 万美元，这个数字仅为 NASA 每次金星任务成本的 2%，算得上是高风险，低成本。西格尔说：“为了搏一个可能的伟大发现，这应该是我们能做的最简单、最便宜、最合适的事情。”

要发射的探测器很小，只有大约 20.4 公斤，直径 38.1 厘米，比篮球圈略大。

它采用锥形设计，在前面有一个隔热罩：当探测器以每小时 4 万公里的速度冲进金星大气层时，它将经受高温的考验。

探测器内部装有一个 0.9 公斤重的仪器。当探测器穿过金星云层时，不能用相机来拍摄图像，因为根本没有足够的无线电功率和时间将图像数据发回地球。贝克说：“我们必须非常非常谨慎地考虑发回哪些数据。”

虽然拿不到科学家们最想要的图像，但却可以对金星云层执行近距离检查。数据将由一个自动荧光浊度计提供，该装置将向金星大气中的液滴上发射紫外线激光，以确定其内部分子的组成。当探测器下降时，激光将通过一个小窗口向外照射。

它会激发液滴中的复杂分子——可能包括有机化合物，使它们发出荧光。

“我们将在云层液滴中寻找有机粒子，”西格尔说。这样的发现并不能证明生命的存在——有机分子可以通过与生物过程无关的方式被创造出来。

但如果它们被发现，这将是“将金星视为一个潜在的可居住环境”迈出的一步。

只有在大气中直接测量，才能找到我们认为金星上可能存在的生命类型。

绕轨道运行的航天器可以告诉我们很多关于这颗行星的广泛特性，但要真正理解它，我们必须发送探测器来近距离研究它。

Rocket Lab 和麻省理工学院的尝试是人类首次如此明确地关注生命迹象，尽管苏联和美国在 20 世纪就向金星发射了探测器。

西格尔说，这次任务不会寻找磷化氢本身，因为能够这样做的仪器无法适配探测器，但磷化氢检测可能是 NASA 定于 2029 年发射的 DAVINCI+ 任务的一部分。

图 | 探测器如何在金星大气层下降（来源：NASA /ARC VIA RESEARCHGATE）

Rocket Lab 和麻省理工学院的任务将会很短。当探测器下落时，它只有 5 分钟的时间在金星云层中进行实验。在它飞向地表的过程中，数据会被发回地球。

如果探测器幸存下来，它还可以在云层下方获取额外的数据。进入金星大气层一小时后，探测器将撞击地面，但通信可能在那之前就会丢失。

简·格里夫斯（Jane Greaves）领导了金星上磷化氢的初步研究，她很期待这次任务。“我对此感到非常兴奋，”她说。“它有‘很大的机会’来探测有机物质，这可能意味着生命的存在。”

西格尔希望这只是个开始。她的团队正在计划未来的金星任务，作为这次初步观测大气层的结果的后续。

另一种想法是在云层中放置气球，就像上世纪 80 年代的苏联 Vega 气球一样，这样就可以进行更长时间的调查。

“我们需要在云层中呆得更久一些，”西格尔说，理想情况下是有更大、更多的仪器。“一个小时就可以寻找复杂的分子，而不仅仅是看到它们的印记。”

私营企业在行星科学中可以发挥的作用，将在这项任务中首次得到展示。当 NASA 这样的机构继续将数十亿美元的机器送入太空时，Rocket Lab和其他机构可以填补小型飞行器的市场，足以快速应对这类发现。

这次“以小见大”的努力能成为第一次在宇宙中发现外星生命的证据吗？贝克认为：“机会渺茫，但值得一试。”

支持：Ren

原文：
https://www.technologyreview.com/2022/08/29/1058724/the-first-private-mission-to-venus-will-have-just-five-minutes-to-hunt-for-life/