韋里塔斯

韋里塔斯(VERITAS)是美國國家航空航天局於2021年6月宣布的金星探測任務,計畫在2028年至2030年間實施,並與“達文西 ”探測器共同構成該機構金星探索計畫。任務全稱“金星發射率、無線電科學、合成孔徑雷達干涉測量、地形學與光譜學任務”,亦作“金星發射率、無線電科學、干涉合成孔徑雷達、地形學和光譜學”任務。該任務旨在通過合成孔徑雷達繪製金星表面三維地形圖,並利用紅外光譜儀觀測火山活動及地質演化過程,總經費為5億美元。根據最新計畫,該任務預計於2031年發射。此次探測重點關注極端氣候形成機制及地質結構演變。

韋里塔斯任務將使用雷達干涉測量技術創建金星表面高程模型,確認是否存在活火山與地震活動,同時通過紅外掃描分析岩石類型及活火山釋放水蒸氣的現象,以此研究金星的地質歷史。其科學目標還包括生成金星全球高解析度地形圖和影像,製成一系列全球圖鑑,並探測金星是否擁有古老的水環境及火山活動的分布範圍。該任務將幫助科學家了解金星的內部結構、火山和構造歷史、地球化學以及地震活動程度,探究金星是否正在進行碳循環。任務還將搭載深空原子鐘-2以加強無線電科學觀測。該任務由美國國家航空航天局噴氣推進實驗室負責管理,德國航天中心、義大利航天局和法國巴黎宇宙研究全國中心等機構提供協助。

基本介紹

  • 中文名:韋里塔斯
  • 外文名:VERITAS
  • 所屬國家:美國
任務歷程,科學目標與任務設計,核心科學目標,任務設計與載荷,技術細節與載荷,科學意義與背景,

任務歷程

2020年2月,美國國家航空航天局將VERITAS選為探索級任務決賽團隊之一,獲得300萬美元資金用於制定任務計畫。2021年6月,NASA宣布選定VERITAS任務作為探索金星的新任務之一,計畫於2028年至2030年間發射,與DAVINCI+任務共同構成金星探索計畫。發射時間可能調整為2031年。

科學目標與任務設計

韋里塔斯(VERITAS)是美國國家航空航天局(NASA)主導的一項金星探測任務,其全稱為“金星發射率、無線電科學、合成孔徑雷達干涉測量、地形學與光譜學任務”(Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy)。該任務已獲批准,計畫於2031年發射,旨在對金星進行前所未有的全球性綜合觀測,以解答關於其地質演化、內部活動以及與地球命運分異的關鍵科學問題。

核心科學目標

核心科學目標包括通過合成孔徑雷達繪製金星全球高解析度地形圖,創建三維地貌數據,並繪製全球變形、表面組成、熱發射和重力場圖。任務將確認金星上是否存在活火山和地震活動,並判斷其分布範圍。通過紅外光譜學分析表面岩石類型和化學成分,並測量重力場以揭示內部結構及活躍地質區域。探測活火山是否向大氣釋放水蒸氣等氣體,以研究大氣成分演化及揮發分循環。最終通過綜合探測理解金星地質歷史,解答其為何走向與地球不同的演化路徑。

任務設計與載荷

韋里塔斯任務將派遣一個軌道器環繞金星運行。其主要科學載荷包括合成孔徑雷達(SAR),用於穿透金星濃厚雲層並對幾乎整個行星表面進行高精度測繪,生成地形圖。金星發射率測繪儀(紅外光譜儀)由德國航天中心提供,用於繪製金星表面的紅外輻射圖譜,以識別岩石類型並探測可能與火山活動相關的熱異常。無線電科學實驗設備通過分析無線電信號變化來精確測量金星的重力場。深空原子鐘-2(DSAC-2)作為技術演示載荷,可產生超精確時鐘信號,有助於實現太空飛行器自主操縱並增強無線電科學觀測精度。義大利航天局和法國國家宇宙科學研究中心(CNES)也為雷達等任務部分提供了協助。該任務在NASA“發現”計畫框架下獲得約5億美元資助。

技術細節與載荷

VERITAS任務全稱為“金星發射率、無線電科學、干涉合成孔徑雷達、地形學和光譜學”任務,旨在通過多種先進儀器對金星進行詳細探測。
任務將搭載合成孔徑雷達(InSAR)繞金星運行,繪製幾乎整個行星的地形圖,以創建高解析度三維地形數據。
同時,使用近紅外光譜儀繪製金星表面的紅外輻射(熱發射)圖譜,以分析岩石類型和表面組成。
儀器能夠穿透厚厚的硫酸雲層,檢測金星表面附近的水蒸氣,幫助研究金星的水環境和火山活動。
此外,VERITAS搭載深空原子鐘-2,用於實現太空飛行器的自主操縱和加強無線電科學觀測,提高任務精度。

科學意義與背景

VERITAS任務旨在研究一個“原本宜居卻迷失了的世界”,通過對比金星與地球的演化差異,幫助理解類地行星的演化歷史。該任務將提供超越1989年“麥哲倫”號金星探測器的數據精度,實現金星全球高解析度地形和成分測繪。
通過揭示金星的地質活動(如火山、板塊構造)和大氣演化,任務成果將有助於解答地球極端氣候形成機制及未來演化等相關問題。

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