这就是 NASA 致力于金星载人概念任务的原因

20 世纪早期的流行科幻小说将金星描绘成一个仙境，那里有宜人的温暖气候、森林、沼泽，甚至还有恐龙。1950 年，美国自然历史博物馆的海登天文馆正在为首次太空旅游任务征集预订，这远早于蓝色起源、SpaceX 和维珍银河的现代时代。你只需提供你的地址并勾选你首选的目的地，其中包括金星。如今，金星不太可能成为有抱负的太空游客的梦想目的地。正如过去几十年的无数任务所揭示的那样，这颗星球不是天堂，而是一个地狱般的世界，温度极高，大气有毒，表面压力巨大。尽管如此，NASA 目前正在研究一项概念性的金星载人任务，名为高海拔金星作战概念 (HAVOC)。但这样的任务怎么可能实现呢？金星表面温度（约 460°C）实际上比水星还要高，尽管金星与太阳的距离大约是水星的两倍。这比许多金属（包括铋和铅）的熔点还要高，这些金属甚至可能以“雪”的形式落在高山峰上。金星表面是一片贫瘠的岩石景观，由广阔的玄武岩平原组成，平原上散布着火山特征，还有几片大陆规模的山区。

从地质学角度看，它也很年轻，经历过灾难性的地表重塑事件。这种极端事件是由地表下热量的积累引起的，最终导致地表融化、释放热量并重新凝固。对于任何游客来说，这无疑是一种可怕的景象。

悬停在大气中

幸运的是，NASA 的新任务并非是将人类送上这片不适宜居住的地表，而是利用稠密的大气层作为探索基地。目前尚未公布 HAVOC 类任务的具体日期。这项任务是一项长期计划，将依靠小型测试任务取得成功。目前，利用现有技术，这样的任务实际上是有可能实现的。该计划将使用能够在高层大气中停留较长时间的飞艇。

令人惊讶的是，金星的高层大气是太阳系中最像地球的地方。在 50 公里至 60 公里的高度之间，压力和温度可与地球低层大气区域相媲美。55 公里处的金星大气中的气压约为地球海平面气压的一半。事实上，你不需要穿压力服，因为这大致相当于你在乞力马扎罗山顶峰遇到的气压。你也不需要隔热，因为这里的温度在 20°C 到 30°C 之间。

这一高度以上的大气层也足够稠密，可以保护宇航员免受太空电离辐射的伤害。与地球相比，距离太阳更近，因此太阳辐射更加充足，可以用来发电（大约是地球的 1.4 倍）。

概念飞艇将随风飘浮在金星上。飞艇内可以充满氧气和氮气等可呼吸的混合气体，以提供浮力。这是可能的，因为可呼吸的空气密度低于金星大气，因此可以作为升力气体。

金星大气由 97% 的二氧化碳、约 3% 的氮气和微量其他气体组成。众所周知，金星大气中含有少量硫酸，硫酸会形成浓密的云层，也是从地球上看金星可见亮度的主要原因。事实上，金星会反射太阳照射到其上的约 75% 的光线。这层高反射率的云层位于 45 至 65 公里之间，下方约 30 公里处有一层硫酸液滴雾。因此，飞艇的设计需要能够抵抗这种酸的腐蚀作用。

幸运的是，我们已经拥有克服酸性问题所需的技术。包括特氟龙和多种塑料在内的几种商用材料具有很高的耐酸性，可用于飞艇的外壳。考虑到所有这些因素，可以想象，你可以在飞艇外的平台上散步，只携带空气供应并穿着防化学防护服。

金星上有生命吗？

美国麦哲伦号探测器从轨道上探测到了金星表面。然而，金星表面只有少数几个地方被探测过，都是 20 世纪 70 年代末苏联探测器的一系列金星探测器探测到的。这些探测器传回了第一张也是迄今为止唯一一张金星表面照片。毫无疑问，金星表面的条件似乎完全不适合任何生命生存。

然而，高层大气的情况则完全不同。地球上已经存在某些种类的极端微生物，它们可以承受 HAVOC 飞行高度的大气条件。在冰岛和意大利的高酸性火山湖中可以发现 Acidianus infernus 等物种。在地球云层中也发现了空气中的微生物。这些都不能证明金星大气中存在生命，但 HAVOC 这样的任务可以调查这种可能性。

当前的气候条件和大气成分是失控温室效应（一种无法逆转的极端温室效应）的结果，这种效应使地球从早期历史中宜居的类似地球的“孪生”世界变成了现在的样子。虽然我们目前预计地球不会经历类似的极端情况，但它确实表明，当某些物理条件出现时，行星气候可能会发生剧烈变化。

通过使用金星上观测到的极端天气来测试我们当前的气候模型，我们可以更准确地确定各种气候强迫效应如何导致剧烈变化。因此，金星为我们提供了一种方法来测试我们当前气候模型的极端天气，以及对我们地球生态健康的内在影响。

尽管金星是我们最近的行星邻居，但我们对它的了解仍然相对较少。最终，了解两颗非常相似的行星如何拥有如此不同的过去将有助于我们了解太阳系的演变，甚至可能是其他恒星系统的演变。

Gareth Dorrian 是空间科学博士后研究员，Ian Whittaker 是诺丁汉特伦特大学的讲师。本文最初发表于 The Conversation。