新甘肃·甘肃日报记者 吴涵“10、9、8、…3、2、1,点火!”10月31日23时44分,期待已久的时刻终于到来了。在酒泉卫星发射中心,神舟二十一号载...
2025-11-03 0
2025年9月18日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)正式启动“晓”号金星探测器的关闭程序,宣告这颗为金星研究立下汗马功劳的探测器彻底谢幕。
随着它的退役,人类对这颗地狱行星的探测暂时陷入空白,而关于金星的诸多奥秘,仍等待着新一代探测器接续解答。
“晓”号的谢幕并非猝然发生,时间回溯到2024年4月底,JAXA首次发现与探测器失去通信联系。
在随后的一年多时间里,工程师团队进行了无数次尝试,试图重新建立连接,但所有努力都未能打破宇宙的沉默。
考虑到探测器的设计寿命仅为4至5年,而它实际在金星轨道上运行了近十年,早已超出预期服役期限,JAXA最终在2025年9月做出了结束任务的决定。
这一决定标志着一个探索时代的落幕,自“晓”号成功入轨以来,它是人类唯一活跃在金星轨道的探测器,持续为地球传回宝贵数据。
如今它的退役,让这颗距离地球最近的行星再次回归无人探测状态,金星探测领域迎来了阶段性的空白期。但这份空白背后,是“晓”号用十年超期服役书写的传奇。
它以500公斤的小型体量,完成了远超设计目标的探测任务,用实际表现证明了小型探测器在深空探索中的巨大价值。
“晓”号的探测生涯从一开始就充满波折,其最终的成功堪称航天工程的逆袭典范。
2010年5月21日,这颗承载着日本首次金星探测梦想的探测器从种子岛航天中心升空,朝着距离地球约4100万公里的金星飞去。
然而在当年12月的轨道插入关键环节,主推进器突发故障,原因是氦气罐与燃料箱之间的阀门被盐类物质堵塞,导致燃料喷头无法正常工作。
失去足够推力的“晓”号无法被金星引力捕获,只能擦肩而过进入围绕太阳公转的流浪轨道。
面对这一重大挫折,JAXA的工程师团队没有放弃,他们充分利用天体力学原理,设计了一套大胆的备用方案:让探测器在太阳系中继续飞行,等待五年后下一次金星会合的机会。
为了让轨道机动更可行,团队在2011年10月指令探测器排空65公斤无用燃料,减轻自重,转而依靠原本用于姿态微调的4台小型发动机完成入轨操作。
2015年12月7日,经过五年漫长的太空漫游,“晓”号终于抓住机会,成功进入金星轨道。
这一跨越五年的绝境翻盘,不仅是日本航天史上的重要里程碑,更向全球航天界展示了工程创新与坚韧精神的力量。
这次成功入轨也验证了一个重要命题:小型探测器凭借精准的轨道设计和高效的资源利用,完全能够完成复杂的行星际探测任务,为后续深空探测提供了极具价值的参考模式。
“晓”号之所以能成为金星探测史上的标志性任务,核心在于它带来的一系列颠覆性科学发现。
探测器搭载了五台覆盖紫外线至红外线光谱范围的科学仪器,能够对金星大气进行全方位、多维度的三维立体观测,这种观测能力在人类金星探测史上尚属首次。
其中最关键的发现之一是金星大气的超自转现象。
通过持续观测,“晓”号证实金星云层的移动速度达到每小时约400公里,是金星自转速度的60倍之多。
这一极端的大气动力学现象长期困扰着行星科学家,而“晓”号传回的详细数据,为破解这一谜题提供了关键线索,让科学家们得以深入分析大气与行星表面的相互作用机制。
更令人震惊的发现是金星大气层中的巨型驻波结构。
这个被称为重力波的大气现象宽度超过1万公里,几乎覆盖了金星整个夜面,如此规模的大气波动在太阳系中极为罕见。
它的形成与金星表面地形和大气层的复杂相互作用相关,这一发现不仅深化了人类对金星大气的理解,更为研究其他行星的大气演化提供了全新视角。
正如英国帝国理工学院教授科林·威尔逊评价的那样,“晓”号的观测结果彻底改变了人类对金星大气动力学的认知,其科学价值远超任务初始预期。
“晓”号的退役恰逢金星探测领域面临关键抉择的时刻。
目前全球已规划的金星探测任务中,美国NASA的DAVINCI+和VERITAS任务原本计划于2020年代末发射,却正遭遇严重的预算危机。
根据白宫提出的2026年预算案,NASA的资金将从2025年的约248亿美元削减至188亿美元,降幅高达24%。
海军分析中心的报告明确警告,如此大幅的预算削减可能会摧毁美国的金星科学研究。
这两项任务的科学目标各有侧重:DAVINCI+计划发射大气探测器,深入金星大气层,研究其化学组成和演化历史,还将捕捉金星最深层大气层的图像和化学测量数据。
VERITAS则计划利用雷达系统,对金星表面和内部结构进行高分辨率勘测,探究金星地质活动特征。
而根据NASA资助的最新研究,金星地壳平均厚度仅约40公里,最多65公里,远薄于科学家此前预期,且会通过断裂或熔化的方式重新融入地幔,这一发现更凸显了这些探测任务的紧迫性。
在NASA任务前景不明的情况下,欧洲航天局的EnVision任务显得尤为重要。
这项计划于2030年代初发射的任务,将搭载先进的雷达系统和光谱仪器,对金星的地质结构、大气演化以及可能存在的远古海洋痕迹进行综合研究,有望进一步揭示金星从可能存在液态水的温和行星,演变为如今地狱行星的过程。
与此同时,私人航天力量也开始涉足金星探测领域。
火箭实验室与麻省理工学院合作的金星生命探测器项目,计划向金星大气层的宜居带发射小型探测器,专门搜寻生命迹象,其核心目标之一是验证此前在金星大气中发现磷化氢的争议性观测结果。
这些来自不同国家和机构的探测计划,共同构成了金星探测的未来图景,有望在“晓”号之后,重新开启金星探索的新篇章。
“晓”号的价值不仅在于其科学发现,更在于它为航天领域留下的技术遗产和精神启示。
这颗探测器之所以能超期服役近十年,关键在于JAXA工程师在设计阶段的精心考量,尤其是系统冗余设计和能源管理方案,让它在复杂的太空环境中具备了极强的适应能力和耐久性。
作为一款低成本的小型探测器,“晓”号的成功打破了深空探测必须依赖大型昂贵任务的固有认知。
它以相对有限的资源,完成了全面的金星大气观测,取得了多项突破性发现,证明了小而精的探测模式在行星科学中的可行性。
这种高效务实的探测理念,对于未来航天事业的发展具有重要的指导意义,尤其为预算有限的航天项目提供了可借鉴的范本。
美国行星学会执行主任比尔·奈的评价道出了“晓”号的深层价值:它的成功故事告诉我们,即使面临重大技术挫折,只要保持科学热情和工程创新,依然能够实现突破性的科学发现。
这种在绝境中不放弃、在挑战中求创新的精神,正是人类探索宇宙的核心动力。
如今,“晓”号已永远留在了金星轨道,成为人类探索精神的永恒象征。
它留下的海量科学数据,仍将在未来多年里为科学家提供研究素材。它展示的技术路径和创新理念,将继续指引后续探测器的研发。
它绝境翻盘的传奇经历,更将激励一代又一代航天人勇敢探索未知。
金星的神秘面纱虽因“晓”号的退役暂时重新合拢,但人类对这颗邻居行星的好奇与探索从未停止,等到新一代探测器升空之时,便是“晓”号的科学遗产开花结果之日,人类探索金星的征程也将迎来新的起点。
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