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分享 網管 - 科學新知 | 2014-12-28 | 點閱數: 1616

作者:王莛瑜 2014 年 12 月 25 日

《星際效應》金星版 NASA 打造天空之城

金星上的天空之城,或許就是人類的下一個家園。(取自網路)

想像人類未來能打造一個高空漂浮的城市,遠離地球,前進金星,懸在距離金星熾熱地表上方 50 公里的高空!金星是太陽系最不適合居住的星球之一,但現在有一群天文學家正在深入鑽研,人類有沒有可能「殖民」金星?

 

由左而右:水星、金星、地球、月球、火星。(維基百科)

 

美國航太總署( NASA )努力在地球附近尋找一個星球,實現漂浮城市的概念,並希望在未來可以發展到讓人類暫居 30 天,這個任務的最終目的是,建立一個可以確保人類永久生存的地方。

 

金星是古代天文學者所知行星中最亮的一顆,因此以羅馬神話中愛與美的女神維納斯( Venus )命名。其實金星是一顆溫度非常高、大氣充滿二氧化碳、瀰漫硫酸雲的行星,地表的火山數量更是全太陽系第一。

 

金星地表(維基百科)

 

HAVOC計劃 打造飛船

 

「高空金星運作概念」( High Altitude Venus Operational Concept ,HAVOC)計劃目前在 NASA 維吉尼亞州的漢普頓( Hampton )的蘭利研究中心( Langley Research Center )進行,系統分析及觀念理事會的工程師和科學家已經開始研擬初步的可行計劃,看看機器人和人類是否能實現這項任務。

 

任務分析部的太空工程師瓊斯( Christopher A. Jones )表示,金星大氣層對科學家和人類的探索來說,都是一個引人入勝的里程碑。人類可以使用比空氣還輕的飛船,可以承載基礎設備、太空探測器或者可居住的探測太空船,讓兩名太空人可以探索金星長達 1 個月。同時,金星任務需要的時間比火星短,可以做為人類探測火星的預習。

 

 

比火星離地球更近

 

金星在距離上有絕對的優勢,它與地球的最近距離大約 3800 萬公里,而火星距離地球則要 5460 萬公里。

 

這可能長達幾十年的計劃如果能成功,對金星的探索將會是一個突破性的發展,這個任務的規劃結構、使用的載具、如何乘載成員進入金星的大氣層並確保維持 30 天,都相當受矚目。

 

HAVOC 計劃的金星飛船(取自網路)

 

進入大氣層 艱鉅挑戰

 

任務最艱難之處,在於如何將太空船送入金星的大氣層中,還要維持在一定高度,不能降落地表。 HAVOC 計劃讓太空船以時速 7200 公里進入大氣層,減速到時速 1620 公里,並打開減速傘,同時釋出摺疊的飛船,機械手臂會自行打開飛船並且填充氦氣,讓它飄浮在金星地上方 50 公里處。

 

HAVOC 金星飛船的充氣過程(取自網路)

 

瓊斯指出,這個任務的關鍵挑戰技術是要讓飛船進入地球和金星的運行軌道,成功打開、充氣,並保護太陽能電池板和結構,不受大氣層中硫酸的侵蝕。「隨著科技進步,相關概念會變得越來越精確,這個任務可能會使人類的未來擴展到外太空。」

 

終極目標:永久家園

 

任務的最終目標是在金星的大氣層中,尋求人類永久生存棲息的家園。生活在 50 公里高的飛船中,重力只比地球弱一點,人類不用對抗無重力狀態,也就不必擔心肌肉萎縮、骨骼疏鬆等問題。

 

金星地表溫度約攝氏 462 度,大氣壓力是地球地表的 93 倍。但飛船所處空域的氣壓與地球地表差不多。溫度約為攝氏 75 度,只比地球最高溫紀錄多出 30 度,這是現行科技就可以處理的問題。

 

HAVOC 是被賦予重大展望的計劃,將會送更多機器人去多加測試,並實際了解大氣層的情況。 NASA 目前並無打算投入資金,但這個團隊仍持續進行研究,希望 NASA 能讓這個計劃成真。

 

金星(維基百科)

 

金星小檔案

 

*太陽系八大行星之一,屬類地行星,被稱為地球的「姐妹星」。

*體積和質量略小於地球,沒有磁場,沒有衛星,與太陽的距離約為地球的 0.7 倍。

*大氣層極為稠密,氣壓為地球地表的 93 倍,主要成分為二氧化碳,含有少量氮氣。

*雲層主要是由二氧化硫和硫酸組成,完全覆蓋整個金星表面,產生太陽系最強的溫室效應。

*自轉周期( 1 天) 243 地球日,公轉周期( 1 年) 224. 65 地球日。換言之,金星上的 1 天比 1 年還長。