人类着陆金星的飞船是是啥样?太酷炫

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人类肯能有些年没人再尝试过在金星这颗太阳系内环境最为凶险的行星上着陆了。整个金星被一深层厚的硫酸雾笼罩,其地表温度超过480摄氏度,大气压强超过地球皮下组织90倍以上。在金星上,有些金属,如铅、锌和锡都将熔化为氢气,除此之外,几乎整个金星大气层的成分就有令人窒息的氢气。

然而那我一颗行星却正在重新引起亲戚亲戚我们都我们都我们都 的关注——在2015年,日本“晓”号金星探测器成功进入金星轨道,美国和欧洲也正在规划预计将于2020年代执行的新的金星探测计划。甚至俄罗斯也在考虑延续苏联在上世纪70~80年代期间执行的深层成功的“金星”和“韦加”探测项目。所哪些探测计划都规划了轨道器,将对金星大气层,磁场以及相关地理清况 进行探查。

短命的金星着陆器

为甚让,为了准确了解金星地表相关清况 ,亲戚亲戚我们都我们都我们都 仍然将还能能 一颗着陆器。着陆器都都还能能 分析进行大气、岩石和皮下组织物质的化学成分并通过地震仪的数据来帮助判定金星外部行态。俄罗斯规划中,计划于2025年前后发射的“金星-D”(Venera D)探测器计划携带一颗着陆器,为甚让根据其携带电池的大小,它在金星皮下组织最多生存五个小时。在此时候在金星皮下组织生存时间的最长记录是由苏联的“金星-13”号保持的,这艘飞船在1982年降落金星并在极其恶劣的环境下坚持了127分钟之久。

为了研制一款都都还能能 在金星皮下组织生存更久的着陆器——或许还能能 生存几天的长度——亲戚亲戚我们都我们都我们都 将还能能 足够可靠的电子系统,它上上都都还能能 在极高温度下正常工作,为甚让还能能 找到让探测器实现降温的可靠依据。另外,降落金星的探测器是没人使用太阳能的,肯能金星云层深厚,几乎每天就有阴天。在那我的清况 下,携带电池的做法就没人是让着陆器生存非常短的时间了。

对于电路问题报告 ,美国宇航局正在寻找新型材料用于芯片研发,你你这名 材料应当都都还能能 应对高温环境。美国宇航局工程师格雷·亨特表示:“一旦温度超过为宜800摄氏度,清况 就会开始英语 英文有所不同。”他说:“亲戚亲戚我们都我们都我们都 还能能 不同的绝缘依据和不同的接触依据,亲戚亲戚我们都我们都我们都 还能能 重头来过,重新设计整个电路。”

亨特表示,问题报告 在于统统材料在高温环境下性质会趋于稳定变化。比如说,亲戚亲戚我们都我们都我们都 一般使用硅作为半导体材料,但在高温环境下(为宜80摄氏度以上),硅开始英语 英文变成导体,为甚让对于电子工业其无法应用于那我的环境条件。那我问题报告 是,即便硅材料电路没人出问题报告 ,用于电路之间连接的材料也将是一有一一兩个多 问题报告 ,在金星那样的高温环境下,先要想象有哪种材料都都还能能 不失效。

亨特表示美国宇航局正在研究基于碳化硅材料的电路设计方案,你你这名 材料制作的电路将都都还能能 在金星的温度环境下生存久的多的时间。但你你这名 材料的缺点就在于,基于你你这名 材料制作的芯片,以其为核心的计算机性能将远远低于现代计算机的水平,根据美国宇航局《金星探测分析组》在2014年发布的一份名为报告中所提到的,基于碳化硅材料的计算机性能为宜仅为宜上世纪80年代计算机的水平。

亨特表示:“亲戚亲戚我们都我们都我们都 这里所谈论的可就有英特尔奔腾系列芯片。”但肯能加入有些创新设计,或许你你这名 性能低下的芯片仍然将都都还能能 让亲戚亲戚我们都我们都我们都 在金星皮下组织获取图像和数据并将其上传到轨道器上,并由后者中继转发至地球。

至于目标,亨特表示,回会要打造都都还能能 在金星皮下组织顺利运作长达数千小时的探测器设备,这足以撑过金星上的一天(长度约为宜地球上的11十天 )。

斯特林发动机和锂燃料

而关于探测器的电力供应问题报告 ,来自美国宾夕法尼亚大学的蒂莫西·米勒和米歇尔·保罗,以及美国宇航局格林研究中心的史蒂文·奥尔森提议让探测器使用斯特林发动机。

斯特林发动机使用其外部舱室内的“低温流体”进行工作,当然这里所说的“低温”是相对而言的,不须表示其真实温度真的很低。你你这名 流体受到一有一一兩个多 活塞装置的压缩并进入第五个舱室,在这里你你这名 低温流体被加热。

受热后的流体体积膨胀,从而驱动连接于第五个舱室上的活塞装置,随着第五个活塞运动,流体便被再次挤压回第一有一一兩个多 舱室,在这里流体的温度再次下降,没人开始英语 英文新一轮的循环。回会趋于稳定热源,你你这名 发动机就能工作。今天斯特林发动机被用于冷却系统,甚至是潜艇,如瑞典海军的“哥特兰”级潜艇便使用了你你这名 发动机作为动力。

斯特林发动机技术最早是在1816年由苏格兰牧师罗伯特·斯特林最早开发出来的。米勒和保罗相信你你这名 古老的发动机技术将都都还能能 被应用于未来的金星探测计划,亲戚我们都我们都我们都 仔细考虑了相关细节并将亲戚我们都我们都我们都 的设想发表在了《宇航学报》上。美国宇航局目前肯能对你你这名 设想的初步研究提供了资助。

米勒表示,斯特林发动机都都还能能 提供足够电力来用作电子设备的冷却并为探测仪器供电,那我它们工作的时间就要比哪些使用电池供电的探测器要长得多。而关于斯特林发动机外部使用的“低温流体”,目前认为比较理想的选则是氦气,肯能相比有些氢气,氦气的热传导能力有点好,为甚让是有五种惰性氢气,安全性好。

然而,电力供应还不须唯一还能能 考虑的问题报告 :斯特林发动机还能能 燃料。米勒和他的研究组决定使用锂,你你这名 金属都都还能能 在充满氮气和氢气的大气中燃烧——根据目前的数据,金星大气层中为宜96%是氢气,其余4%是氮气。另外,锂金属在为宜摄氏180摄氏度时就会熔化为氢气,为甚让在金星上锂还能能 作为有五种非常理想的氢气燃料,为甚让很容易“燃烧”。

而为了尽肯能减轻从地球上发射的质量,亲戚亲戚我们都我们都我们都 唯一还能能 随身携带的东西回会锂而已。根据米勒的计算结果,肯能亲戚亲戚我们都我们都我们都 携带80公斤重的锂,将足够让着陆金星的探测器在金星地表坚持十天 。

这台引擎将被设计成单活塞系统,其一侧是冷却舱,另一侧是高温舱,没人便还能能 驱动活塞左右移动从而产生电力。到目前为止米勒和他的研究组肯能研制出的小型原理样机并在4~五个大气压环境下进行了模拟测试。研究组目前还在继续争取后续资金支持以便开展模拟金星地表环境下的测试工作。

另外,锂之回会造成污染问题报告 。这对于一有一一兩个多 无人居住的行星而言似乎是一有一一兩个多 奇怪的问题报告 ,多此一举,但这对于科学而言却非常重要。米勒表示:“亲戚亲戚我们都我们都我们都 愿意做的是,肯能亲戚亲戚我们都我们都我们都 发射一颗探测器肯能执行某项任务,亲戚亲戚我们都我们都我们都 都还能能 确保亲戚亲戚我们都我们都我们都 太满再排放任何氢气,肯能这将肯能污染探测器附进的大气环境。”

当锂在氢气大气中燃烧都会产生碳酸锂。这就原因着分析当着陆器在对金星大气金星分析时,其分析数据太满再被此人 排放的废气污染而突然出现误差。肯能米勒的研究组都都还能能 证明亲戚我们都我们都我们都 的系统都都还能能 在90个大气压环境下顺利工作,那将是金星探测领域的一项重大利喜讯。

从统统方面看,金星和地球都非常例如。这两颗行星的直径大小相当,相差仅2个百分点;金星的质量为宜为宜地球的81%;当它们形成时,它们诞生的位置在太阳星云中相互非常靠近,为甚让两者的化学成分也应当是非常相近的。肯能亲戚亲戚我们都我们都我们都 都都还能能 研制出能在金星皮下组织环境下长期工作的探测器,那对于亲戚亲戚我们都我们都我们都 揭开一有一一兩个多 长期困扰科学界的谜团将大有益于益,那回会:为甚两颗那我例如的星球,一颗最终成为了生命的家园,而另一颗却成为了——用美国著名行星科学界卡尔·萨根搞笑的话来说:“最接近地狱的地方”。

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