NASA 反璞归真，取机械和摩斯密码智慧打造金星探测器

【Technews科技新报】和充满希望的火星、土星相比，金星就像一个不欢迎人类前往的酷热炼狱，过去寥寥数台造访金星的太空探测器，有的还没碰到它就魂飞魄散，有的就算成功扑到它怀里，也顶多只撑了 2 小时。现在，NASA 反璞归真，从机械电脑（Mechanical computer）和摩斯电码（Morse code）等旧技术取得灵感，准备打造一台可于金星地表撑过一年半载的机械型机器人“AREE”。

尽管金星和罗马神话中的爱神维纳斯同名，也是个有毒的维纳斯。金星表面被一层浓云包围，组成浓云的成分是有剧烈腐蚀作用的浓硫酸和少量盐酸、氢氟酸。到目前为止，还没有任何探测器可长时间承受金星表面的极端条件，保持最长纪录的是苏联于 1981 年发射的“金星 13 号”，它在金星表面 90 大气压、摄氏 457 度的状态下运作了 127 分钟。

苏联对金星探测的贡献最大

金星虽然是地球的姊妹星，但直到 20 世纪晚期，美国与苏联才开始有一系列将太空探测器送往金星的计划。最早对金星发射探测器的是苏联，于 1961 年发射了“金星 1 号”探测器，但却在发射 10 天后通信中断， 无法得到探测结果；1962 年美国发射“水手 2 号”飞越金星后，以微波和红外线进行探测并拍摄图像，人类始知道金星的表面温度非常炽热，约摄氏 462 度，足以熔化金属铅。

1965 年苏联发射“金星 3 号”，是第一台成功登陆金星的探测器，但通讯系统在可以传回任何数据之前便失效；直到 1970 年，能抗高压并配有较小降落伞的“金星 7 号”在金星表面着陆，传回微弱讯号。

此后，苏联又相继发射了 9 个金星计划的探测器，1975 年发射的“金星 9 号”是第一台成功环绕金星、第一台成功从金星表面传回科学数据的探测器，它配备的循环冷却系统使其得以在金星表面运作 53 分钟，测量到金星的云层分布约 30~40 公里厚，高度约 30~35 公里；云的成分包括盐酸、氢氟酸、碘、溴等化学物质；表面大气压力约 90 大气压；温度约摄氏 485 度。

而“金星 9 号”也是第一个传回黑白影像的探测器，它显出金星表面并无明显灰尘，布满 30~40 公分不受侵蚀的岩石，人类终于一窥维纳斯容颜；到了 1978 年，美国的“先锋金星号”以雷达讯号穿透云层，制作出第一幅详细的金星地图；1989 年发射的“麦哲伦金星探测器”获得 98% 金星地表资料，绘出前所未有的立体地图，让人类知道金星地形主要由火山活动形成，金星有 167 座火山比地球最大的火山还要巨大，且至今都很活跃。

这些探测器都配备高级又复杂的电子设备，但终究在高温下熔化或被辐射破坏、被大气中的硫酸腐蚀。为了打破这项局限，NASA 喷气推进实验室工程师乔纳森·索德（Jacathan Sauder）反向思考，既然电子设备无法存活，何不改用机械动力和摩斯密码来进行行动计算？于是几乎完全依赖机械系统而非电子设备的极限环境自动探测机“AREE”（Automaton Rover for Extreme Environments）由此诞生。

AREE 设计原理图。（Source：NASA）

AREE 将借由风力涡轮机驱动前进动力，并利用坦克履带移动。而没有电子设备，该如何将科学数据传出去？工程师说，可以借用另一项古老技术摩斯密码（Morse code）的智慧。AREE 的雷达反射活塞会上下移动，将收集到的地表数据“打成”摩斯密码，中继太空探测器再从远方轨道读取信号灯般的讯号并传回地球。

根据《中国新闻网》专访 Jacathan Sauder 指出，目前 AREE 已收到 NIAC 第二阶段资助，研究团队正在进行运动系统的下一步研究，很可能会将坦克履带设计换成轮式设计。

（首图来源：NASA）

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