上下文。了解金星原始大气中的氢含量对于理解塑造其大气进化的流体动力逃生过程至关重要。氢来自两个主要来源:来自太阳星云和水蒸气(H 2 O)的分子氢(H 2)。这些来源的精确比例仍然不确定,从而导致有关金星大气历史的不同假设。但是,尚未对这些来源比例的参数空间进行系统的探索。目标。这项研究旨在通过对早期大气逃生场景进行广泛的数值模拟来限制金星原始大气中的氢含量及其来源。方法。我们开发了一种改进的能量限制的流体动力逃生模型,该模型与1D辐射感染的Equi-Liberium大气模型集成在一起,以模拟金星上的早期大气逃生。使用当前金星大气中的NE和AR的同位素数据,我们限制了星云衍生和脱气的衍生氢的贡献。我们的模拟探索了超过500 000个场景,改变了最初的H 2和H 2 O组成,并考虑了不同的太阳极端紫外线(EUV)辐射条件。结果。我们的结果基于20 ne/ 22 ne,36 Ar/ 38 ar和20 ne/ 36 ar的同位素比在金星的大气中观察到的,这表明原始大气含水量仅限于h 2(0.0004 wt%)的0.01海洋等效物,而小于1.4 h 2 o.4海洋等效于h 2 o. div> div> div> div> div> div> div div> div> div div。这表明,如果维纳斯曾经有富含氢的主要气氛,那么它在形成其次要的H 2 O富含气氛之前大部分都是丢失的。此外,我们的方法可以应用于限制其他陆地行星的原始大气组成,从而为其进化史提供了见解。
摘要 — 开发了一种电子封装技术,该技术可在二氧化碳 (CO 2 ) 和氮气环境中承受模拟的金星表面温度 465°C 和 96 bar 压力,且不含腐蚀性微量气体。对氧化铝陶瓷基板和氧化铝上的金导体的电气和机械性能进行了评估。最有前途的芯片粘接材料是厚膜金和氧化铝基陶瓷浆料。使用这些芯片粘接材料将氧化铝、蓝宝石、硅和碳化硅芯片粘接到氧化铝基板上,并在 465°C 的 CO 2 环境中暴露于 96 bar 压力下 244 小时。陶瓷芯片粘接材料在测试前后表现出一致的剪切强度。还评估了氧化铝陶瓷封装材料的热机械稳定性。封装基板上的器件采用陶瓷封装,在 Venusian 模拟器测试后,裂纹和空隙没有明显增加。对金键合线进行了线拉力强度测试,以评估 Venusian 模拟器暴露之前和之后的机械耐久性。暴露前后的平均金键合线拉力强度分别为 5.78 gF 和 4 gF(1 mil 金键合线),符合最低 MIL-STD-885 2011.9 标准。Venus 模拟器测试后,整体键合线菊花链电阻变化为 0.47%,表明键合线完整性良好。制作了钛封装来容纳陶瓷封装基板,并制作了双层金属化馈通来为封装提供电气接口。
缺乏能够在金星表面运行和生存的长寿命电源从根本上限制了对这颗迷人星球的实地探索。作为 NASA 创新先进概念 (NIAC) 第一阶段研究的一部分,评估和开发了一种创新的任务架构,利用无线方式将电力从在金星大气中运行的车辆传输到地面着陆器。确定的最有前途的架构是动力飞机,它使用高温太阳能电池阵列在金星大气的上游收集太阳能,并将这些能量存储在机载高温可充电电池中。然后,这个空中平台将下降到云层下方,通过激光能量束将能量传输到金星表面的着陆器。地面着陆器将包括一个激光能量转换器,用于接收光束光能,将其转换为电能,并将其传输到机载高温可充电电池,供着陆器负载使用。在能量传输之后,飞机将上升到更高的高度,再次启动这个循环。通过微波传输传输电力的方案在技术上不可行,因为大气对这些波长的吸收作用很大。同样,对以轨道平台为收集和传送平台的架构的分析也发现,出于同样的原因,在技术上不可行。将气球技术用于飞行器/传送平台显示出一定的前景,但是,这种任务架构需要多个气球平台才能在 60 天的任务中实现着陆器的目标平均功率水平(10 W),以及某种技术成熟度较低的控制机制(叶片或转子)才能飞越着陆器位置。NIAC 第二阶段研究提出了结合激光功率传送的基于飞机的概念以供进一步开发。
截至2023年中,至少正在开发十个任务或计划在未来20年中探索金星。大多数强调大气化学和表面/内部科学目标,只有少数直接解决了金星作为主要科学目标的过去和现在的可居住性。所有的任务都采用了以前经过经过测试的平台 - 轨道和一般大气探针,但(截至迄今为止)没有计划使用寿命更长的大气平台(例如气球或飞艇)或着陆器。因此,关于金星的几个关键问题必然会在当前的开发任务浪潮之后仍未得到答复,这将从2029年开始探索金星,并在整个2030年代继续进行。这个面向未来的观点概述了一个主要的科学问题,即维纳斯的下一个任务应该解决,以便更好地理解地球作为一个系统,并为金星类似外行星提供可靠的比较基础,这些比较基础只能通过远程观察来调查,例如詹姆斯·韦伯太空电视(James Webb Space Telescope)(James Webb Space Telescope)(J. J. J. J. J. J. J.这一下一代的金星任务可能需要长期生活的大气平台,或者在不同高度,更长的地表站,以及最终的大气/云颗粒(气溶胶)的样品和表面返回地球实验室。Although ideas for aerial platforms, long-lived landers, and missions to return atmospheric and surface samples are being conceptualized at present to be ready for upcoming international competed opportunities (e.g., NASA, ESA, ISRO, JAXA), they await further investment in technologies to provide the combination of scienti fi c measurement capabilities and fl ight-system performance to make the breakthroughs that the community will expect, guided by长期以来的科学重点。
该研讨会摘要是由本报告开头列出的研讨会参与者的贡献所汇编的,这是一个更广泛的讨论的开始,在未来几年中可能变得越来越相关,因为正在开发的多个人类太空勘探能力为维纳斯执行人类使命,即致力于派遣人类或作为一项专门的任务。该摘要将概述维纳斯人类束缚和轨道任务的一些相关选择,这些新的或增强的科学调查可以与人类的浮动或轨道任务共同实现,为什么为什么将金星融入到月球到曼尔斯的整体策略中可能有价值,社会和文化活动可能会自行努力,而对自己的社会活动进行了启动,以及对自己的独立范围以及对自己的独立范围进行的,以及对自己的竞选活动的努力以及对自己的传统进行的努力,以及对自己的传统进行竞争。
a 天体生物学中心 (CAB),CSIC-INTA,Carretera de Ajalvir km 4, 28850, Torrej ´ on de Ardoz,马德里,西班牙 b 天体生物学 OU,科学、技术、工程和数学学院,开放大学,米尔顿凯恩斯,英国 c 路易斯安那州立大学地质与地球物理系,路易斯安那州巴吞鲁日,美国 d 天体生物学研究组,航空航天医学研究所,DLR,科隆,德国 e LESIA,巴黎天文台,CNRS,PSL Univ.,92195,Meudon Cedex,法国 f 生物医学问题研究所,123007,Khoroshevskoye shosse 76a,莫斯科,俄罗斯 g 巴黎东大学和巴黎城大学,CNRS,LISA,F-94010,Cr ´ eteil,法国 h阿联酋航天局,阿拉伯联合酋长国 i 美国宇航局总部,华盛顿特区,20546,美国 j 南特大学、昂热大学、勒芒大学、法国国家科学研究院,UMR 6112,行星地球科学和地球科学实验室,F-44000,南特,法国 k 神户大学行星学系,657-8501,神户,日本 l 欧洲航天局 (ESA) - ESTEC 独立安全办公室 (TEC-QI) 行星保护官员,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 m 东京大学地球与行星科学系,东京都文京区本乡 7-3-1,113-0033,日本 n 印度空间研究组织总部副主任 o 欧洲航天局 (ESA) – ESTEC,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 p 联合国维也纳办事处外层空间事务厅政策和法律事务科委员会,奥地利 q 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA),宇宙航行科学研究所(ISAS),日本神奈川 r 俄罗斯科学院空间研究所行星物理系,俄罗斯莫斯科 s 康奈尔大学,伊萨卡,纽约州,14853-6801,美国 t 中国国家航天局,北京,中国 u 意大利航天局(ASI),意大利罗马 v 法国国家空间研究中心(CNES),法国 w 中国空间技术研究院神舟航天生物技术集团空间微生物实验室,北京,中国
a 天体生物学中心 (CAB),CSIC-INTA,Carretera de Ajalvir km 4, 28850, Torrej ´ on de Ardoz,马德里,西班牙 b 天体生物学 OU,科学、技术、工程和数学学院,开放大学,米尔顿凯恩斯,英国 c 路易斯安那州立大学地质与地球物理系,路易斯安那州巴吞鲁日,美国 d 天体生物学研究组,航空航天医学研究所,DLR,科隆,德国 e LESIA,巴黎天文台,CNRS,PSL Univ.,92195,Meudon Cedex,法国 f 生物医学问题研究所,123007,Khoroshevskoye shosse 76a,莫斯科,俄罗斯 g 巴黎东大学和巴黎城大学,CNRS,LISA,F-94010,Cr ´ eteil,法国 h阿联酋航天局,阿拉伯联合酋长国 i 美国宇航局总部,华盛顿特区,20546,美国 j 南特大学、昂热大学、勒芒大学、法国国家科学研究院,UMR 6112,行星地球科学和地球科学实验室,F-44000,南特,法国 k 神户大学行星学系,657-8501,神户,日本 l 欧洲航天局 (ESA) - ESTEC 独立安全办公室 (TEC-QI) 行星保护官员,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 m 东京大学地球与行星科学系,东京都文京区本乡 7-3-1,113-0033,日本 n 印度空间研究组织总部副主任 o 欧洲航天局 (ESA) – ESTEC,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 p 联合国维也纳办事处外层空间事务厅政策和法律事务科委员会,奥地利 q 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA),宇宙航行科学研究所(ISAS),日本神奈川 r 俄罗斯科学院空间研究所行星物理系,俄罗斯莫斯科 s 康奈尔大学,伊萨卡,纽约州,14853-6801,美国 t 中国国家航天局,北京,中国 u 意大利航天局(ASI),意大利罗马 v 法国国家空间研究中心(CNES),法国 w 中国空间技术研究院神舟航天生物技术集团空间微生物实验室,北京,中国
先驱者金星一号 先驱者金星二号 ISEE-3 金星11号 金星12号 金星13号 金星14号 金星16号 织女星1号 织女星2号 先驱者号 火星探测车 火卫一号 火卫二号 麦哲伦号 伽利略号 飞天号 尤利西斯号 耀光号 火星观测车 克莱门斯内号 风之谷号 舒梅克号 火星全球勘测车 火星6号 火星探路者号 ACE 卡西尼-惠更斯号 月球勘探车 希望号 深空一号 火星气候探测器 火星极地着陆器 深空二号 星尘号2001号 火星奥德赛号
金星是太阳系中最神秘、最有趣的探索地点之一。然而,金星表面环境恶劣,岩石密布,温度、压力极高,化学腐蚀性极强。探测金星表面的行星探测车具有科学价值,但必须使用非常规方法代替传统的机器人控制和机动性。这项研究提出,张拉整体结构可以提供适应性和控制性,代替传统的机械装置和电子控制,用于金星表面和其他极端环境中的机动性。张拉整体结构重量轻且柔顺,由简单重复的刚性和柔性构件构成,仅通过张力稳定,灵感来自生物学和几何学,适合折叠、展开和适应地形。它们还可以利用智能材料和几何学的特性来实现规定的运动。根据科学探索的需要,简单的张拉整体探测车可以提供机动性和对地形和环境条件的稳健性,并可以由风等环境源提供动力。各种各样的张拉整体结构都是可能的,这里提出了一些适用于不稳定和复杂环境的初步概念。关键词:行星探测器,金星,张拉整体结构
例如,由多个国家共享的国际空间站已耗资超过 1500 亿美元。一个规模较小的国家空间站的成本可能在 100 亿至 300 亿美元之间。印度空间研究组织 2024-25 年的预算约为 19.5 亿美元。相比之下,美国宇航局的预算要大得多,约为 250 亿美元。苏联放弃了和平号空间站,因为其运营和维护成本越来越难以承受。太空竞赛:与老牌太空强国进行合作可能会因太空技术领导地位的竞争而变得复杂,尤其是与美国、俄罗斯和中国等国家。机组人员健康与安全:确保宇航员的身心健康至关重要。长时间处于微重力和隔离状态会对健康产生不利影响。