原標題：懷揣強大的“心”，科學家准備重返金星
在NASA格倫極限環境裝置（GEER）中進行高溫高壓測試的計算機芯片，有望幫助制造長壽命的金星著陸器。來源：《科學》雜志官網
美國國家航空航天局（NASA）格倫研究中心的電氣工程師菲爾·諾德克，正盯著電腦顯示器上的紫色和綠色波形。工作室密封門后，放著14噸重的超高壓密封不鏽鋼罐。在這個極端環境實驗裝置（GEER）中，正在進行為期33天的不間斷運行實驗——模擬金星460攝氏度的高溫環境，並在二氧化碳的壓力下讓液體和氣體處於超臨界狀態。不鏽鋼罐裡，兩個微型芯片以准確的節拍跳動著，這是諾德克在測試的一台鐘表，它始終保持著完美的跳動。
《科學》雜志官網22日發文，關注了諾德克和同事正在推動的技術研究，他們試圖改進對金星的探索方式，讓它也像火星一樣被探知和認識。
不肯輕易示好的地球“表親”
金星是地球的表親，大小與地球接近。但1989年以后，NASA的探索任務表上再未排出金星的名字，而歐洲和日本最近進行的任務也停滯不前，很大程度上是因為金星有厚厚的硫磺雲層阻隔。
自1985年以來，隻有前蘇聯的金星著陸器“穿著”盔甲著陸金星，但僅僅幾個小時之后，就因其表面的深海壓力和煉獄般的溫度而“葬身”。由於惡劣條件和資金的缺乏，抵達這個地球最近的鄰居竟然比任何其他星球都更顯遙遠。
然而，金星又是如此重要。英國牛津大學行星科學家科林·威爾遜說：“討論與地球大小相當的岩石行星，隻能是金星。”金星上有活火山，還曾經擁有海洋和大陸的特征，陸地構造板塊漂移和覆蓋著厚厚雲層也與地球如此相像，研究金星對了解生命進化至關重要。
此外，金星的實例証明，在恆星“宜居區”軌道運行的星球未必適合生存。了解金星的大氣層如何失控、海洋如何蒸發等過程，可以幫助天文學家研究系外行星的宜居性。
重點考察“金星是否活躍”
上世紀90年代，NASA麥哲倫軌道器穿雲雷達顯示，金星表面存在隨機的少量隕石坑，研究人員推測，也許是5億年前的大量岩漿噴發災難磨平了岩石表面，並認為從此金星“已死”。
然而，20世紀后期，歐洲維納斯快車軌道器卻勾勒出一副更加生動的畫面。它在追蹤金星大氣層時發現，二氧化硫水平處在高峰狀態，這或許是火山噴發的標志，其他溫度曲線和特定波長光線變量也讓科學家認為，“金星應該是活躍的”。
怎麼証明這一假想？不同的團隊提出了不同的探測路徑：
有的團隊仍然認為短期探測比較實際。科羅拉多大學博爾德分校行星學家拉裡·埃斯波西托表示，將壓力容器送入金星大氣，測量大氣中的化學物質，並用激光或鑽頭在岩石表面採樣，在有限的幾個小時內分析非反應惰性氣體同位素，可以檢驗金星是否存在像地球一樣多的海洋，以及其是否是金星內部板塊構造的潤滑劑。
NASA噴氣推進實驗室科學家蘇贊尼·斯姆瑞卡的團隊提出了非常規方法，希望使用軌道雷達和表面光譜探測儀來捕獲金星大氣樣本進行同位素分析。
鑒於要了解金星內部到底發生了什麼，還需要持久地“傾聽”才能有所斬獲，因此，被稱為長壽命現場太陽系探測器（LLISSE）的建議顯得更加符合要求：這個汽車電池大小的探頭能在長達60天的時間裡記錄溫度、壓力、風速和特定化學品，其內的碳化硅芯片不適合存儲數據，但觀測資料可實時發回軌道器或直接傳回地球。這些讀數將為構建金星大氣環流模型提供基礎事實，有助於研究整個星球質量分布，而這是短期任務無法企及的能力。
“新疆界使命”會否眷顧金星探測？
如果探測器芯片具備長期逗留金星的潛力，科學家的夢想似乎就觸手可及了。格倫實驗室的工程師近年來熱衷於用新型半導體構建耐熱電子設備，以及將傳感器放置在噴氣發動機內。正是這些積累，幫助開發出探索金星的碳化硅芯片等耐高溫元器件。
然而，登陸金星的難度仍然不容小覷。NASA噴氣推進實驗室的一個研究小組正在探索讓幾乎不用電子設備的純機械動力車在金星上著陸。當發現格倫實驗室一直不懈研究傳感器等電子元件的能力極限時，他們開始思考在其機械動力著陸器的設計上，能否增加這種能“久經考驗”的碳化硅芯片。
今年晚些時候，NASA將宣布下一個數十億美元的“新疆界使命”規劃，十幾個候選項目中，有三個目標直指金星，但要脫穎而出，還要面臨激烈的競爭——包括土衛二和土衛六探測計劃。
“餡餅是有限的，金星探測要想分得一杯羹，必須在現有設想基礎上，推演真正可操作的計劃。”NASA金星探測分析組主席、博爾德市西南研究所地球物理學家鮑勃·格裡姆如是說。（科技日報北京11月23日電）
(責編：張歌、熊旭)