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2023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。

美国国家航空航天局和欧洲航天局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晚些时候才会看到成果，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“火箭实验室”的首席执行官彼得·贝克也想知道答案。

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）。

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公里～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。“火箭实验室”开发了一种名为光子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2022年6月为美国国家航空航天局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“火箭实验室”、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，这个数字仅为美国国家航空航天局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。”

探测器如何在金星大气层下降的示意图

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。

“火箭实验室”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美国国家航空航天局定于2029年发射的DAVINCI+任务的一部分。

“火箭实验室”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20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。当美国国家航空航天局这样的机构继续将数十亿美元的机器送入太空时，“火箭实验室”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。”