探测器列传:10.独闯金星

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金星4号在距离金星表面4.5万公里的地方释放了着陆器。着陆器以每秒10.7公里的速度闯进了金星大气层。我们要知道,探测内太阳系的金星或者是水星,遇到的最大麻烦就是刹车困难。因为这个过程相当于探测器从高轨道掉到了低轨道。势能肯定是要转化成动能的。以当时的水平,如果靠火箭反推,根本就不够用。所以金星4号就不能像月球探测器那样先刹车进入环绕轨道,然后再做一步行动。只能一头撞进去再说。

所以,金星4号探测器释放的着陆器几乎是垂直砸向金星表面,金星的大气又非常浓密,所以球形表面的烧蚀材料马上就开始燃烧蒸发降温。着陆器外部的最高温度曾经一度达到了1.1万度。如果不靠烧蚀材料降温,连几分钟也坚持不了。金星4号探测器的本体完全没有防高温的设计,很快就在金星大气层里烧光了。只剩下着陆器继续往前冲。

着陆器经历的冲击过载也很大,张开降落伞的一瞬间过载达到了夸张的350G。降落伞展开以后,速度就骤降到了300米/秒,这个速度和初始速度10.7公里/秒是天差地别。这个过载是什么概念?你从10米高的跳台跳进水里,这个冲击过载大约是5G。飞行员弹射跳伞,过载大概是15~16G。

着陆器一开始开启的那个小降落伞只能做初步减速,300米/秒的速度也已经接近地球表面的音速了。探测器上的大气压力传感器一直在探测金星大气的环境。当压力达到0.6倍大气压的时候,小降落伞拽出主降落伞,开始进一步减速。

然后呢,着陆器开始和地球进行通讯,开始传回金星大气的数据。地面的科学家们看大数据的时候非常的出乎意料,因为他们发现,金星大气的氮气非常少。二氧化碳才是主要成分,这一点和地球大气很不一样。此前科学家们知道金星上肯定没有氧气,二氧化碳的含量非常高,但是没想到氮气如此之少,和惰性气体加在一起也只占了2.5%,90%是二氧化碳,剩下的份额主要是水蒸气……

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