“金星大气可操纵式平台”能否从NASA手里拿走10亿美元？

诺斯罗普·格鲁曼公司构想了金星探测计划的概念:金星大气机动平台。

诺斯罗普认为，尽管许多研究金星的科学家认为，该公司的“金星大气操纵平台”(VAMP)在技术上还不够成熟，而且这一概念很可能会面临来自美国航天局最后一个“新愿景”项目决赛者的竞争，只要这一概念能在公司内部通过测试获得批准，它就能在今年10月1日争夺美国航天局的10亿美元拨款。

诺斯罗普公司民用系统的首席设计师罗恩·波利丹说，“我想我们可以做好准备。”

新“新视野”项目配额之争将从美国*2016财年开始，从今年10月1日开始。美国宇航局行星科学部主任吉姆·格林说，只有准备在2021年左右启动的项目才有可能获胜。

为了实现这一点，VAMP项目必须清除一些重要的技术障碍。

障碍之一是以前从未有过类似VAMP的飞机飞入太空。最接近当前VAMP原型的东西是诺斯罗普公司的合作伙伴L .加德在2008年和2010年制造的超轻型飞机。这两架飞机是为一个叫做“紧急之眼”的项目建造的，这个项目现在已经结束，没有任何问题。该公司的实验由五角大楼资助，其目标是为火箭建造一种可折叠的无人驾驶飞行器，它能在起飞后一小时内到达地球上的任何地方。

由L. Garde制造的两个轻型飞机基本上覆盖了一个具有超薄外壳的轻型框架，并且不能在金星的腐蚀性大气中使用。此外，它们只在风洞中试验过，实际上从未在空中飞行过。波利丹说，在两架飞机中，较大的一架只有两米长，可操作的VAMP将有55米的翼展。

基于L. Garde公司为“紧急之眼”项目所做的工作，波利丹估计VAMP概念在美国宇航局的技术成熟度等级(TRL)中可以获得3分，这意味着该技术仍处于“概念验证”阶段。对于通过实际任务执行进入“飞行验证”阶段的技术，TRL得分将为9分。

在最近一次新视野竞赛中，美国航天局接受了TRL达到6分的概念——即原型演示可在相关环境中进行的概念——或在初步设计评估中可达到该标准的概念。

上一届“新视野”竞赛于2011年举行，获胜者是“源光谱解释资源安全风化层识别探测器”(Osiris-Rex)。美国宇航局在当时的招聘文件中写道，“新视野任务应该选择飞行项目，而不是技术开发项目”。

波利丹不认为他公司的产品没有资格参加竞争。

他说，“新视野竞赛非常宽容。它允许您在进行初步设计评估时再次达到TRL6评分标准，这给了我们几年的时间。”

波利丹的推理是合理的。奥西里斯-雷克斯项目仅在2013年3月进行了初步设计评估，距离上一次“新视野”竞赛启动已近四年。因此，如果美国国家航空航天局在下一次新视野竞赛中要求的技术成熟度标准保持不变，诺斯罗普公司将有近四年的时间来证明VAMP能以其自身重量和科学家希望携带的实验设备自主飞行。

“我们有一份人们建议我们携带的十多种设备的清单，”波利丹说。我们还组织了一个科学咨询委员会，帮助我们确定需要携带哪些设备以及飞机需要在哪里进行测量。"

作为最近行星科学十年计划的一部分，金星在2011年被新视野指定为优先目的地。美国国家研究委员会发布了行星科学十年计划，每十年设定一次科学发展的优先次序。该计划通常长达数百页，为美国宇航局未来的任务规划和预算提供指导。

2015年2月，格林表示，在新地平线竞赛中，美国宇航局不会脱离十年计划的指导原则。这意味着探索金星的项目将在比赛中被考虑，但这也意味着探索金星和吸血鬼都不确定。

VAMP必须击败其他高优先级的“新视野”任务:月亮的两极、木星的卫星、气态巨行星土星和特洛伊小行星。

2011年竞赛的决赛选手也可能再次进入2016年的竞赛:包括华盛顿大学的月球样本收集和回收项目以及科罗拉多大学的金星着陆器项目。

波利丹称金星为地球的“丑陋的继姐妹”，科学家对此知之甚少。这可能主要是由于金星的环境极其恶劣，即使是机器也不容易生存。

地球的姐妹星球气候非常炎热。1970年，前苏联的“金星7号”着陆器第一次直接测量了它的表面温度，发现它大约在460摄氏度左右。它表面的压力高达地球大气层的90个大气压，相当于地球海洋下面900米的压力。

“在金星表面停留超过四个小时并拍摄高分辨率照片是一个巨大的挑战，”诺斯罗普的VAMP科学咨询委员会成员康斯坦丁·曾说。

然而，VAMP的飞行环境在这里应该更好。它的飞行目标高度是金星表面以上50公里至70公里，这里的气压大约是地球的一个大气压，即相当于地球的上海平面的气压。这个高度的温度大约是15摄氏度。

“那里的环境与地球没有明显的不同，”波利丹说。“如果你不介意买一套硫酸，你可能会喜欢那里。”

那个高度的酸度也比金星低。曾俊华说:“有了现在的材料，我们可以应对那里的环境。”

除了技术上的挑战，VAMP项目还赢得了美国宇航局的青睐。它还必须回答一个问题:一架飞行在金星表面50公里以上的飞机能回答科学界最想知道的关于金星的问题吗？

诺斯罗普肯定会同意的。今年5月，当公司的VAMP科学咨询委员会第一次开会时，它帮助公司指出了使VAMP成为“十年计划”优先事项之一的最佳方法。

VAMP项目最近还通过了曾和另外两位金星专家的抽样测试。

这三位科学家都参与了美国宇航局金星探索和分析小组(VEXAG) 2014年科学路线图——目的、目标和探索的写作。他们同意VAMP项目可以完成路线图中规定的部分(尽管不是全部)检查任务。

维克斯2014年科学路线图委员会主席罗伯特·赫里克说，“VAMP可能无法回答所有的关键问题。这个平台旨在研究大气科学。”

该路线图将金星探测的科学目标分为三个基本部分:大气测量、表面测量和表面-大气相互作用测量。

VEXAG的成员凯文·麦高德瑞克说VAMP可能能够回答所有关于金星大气的重要问题，一半关于表面和大气之间的相互作用的问题，甚至通过遥感技术回答一些关于金星表面的重要问题。

曾说VAMP可以使用红外传感器远程测量金星表面的金星。

他说，“这将告诉我们金星表面是否像想象的那样充满了火山爆发形成的玄武岩。但是我们不能对矿石进行同位素测试。”

这三位科学家在VAMP能否在新视野任务设定的10亿美元成本上限内完成任务的问题上意见不一。赫里克拒绝置评，麦高德里克持悲观态度，而曾俊华则认为有很大希望。

可以想象，像VAMP这样的飞行器，由于质量小，可以很容易地上升到轨道上，也可以很容易地下降到任何行星的大气层中飞行。只要有向上的升力，吸血鬼可以在太阳系的任何地方飞行，比如土星的卫星土卫六。

在地球上，像VAMP这样的飞机可以用于科学研究和国防等领域。

拉德的一名发言人说，“这种飞行器将在地球的防御领域非常有用。”但是他也承认公司没有从五角大楼看到任何商业机会。

任何新的商业机会都将有助于l.garde。自从美国宇航局取消了太阳干扰器太阳帆项目，该公司已经削减了约一半的35人的劳动力。这个小飞船将使用1200平方米的帆，大约5毫米厚，在离地球300万公里的太阳轨道上形成一个几乎永久的固定平台。

然而，L. Garde没有找到合适的航天器来制造卫星，这使得美国航天局对它失去了信心，并取消了太阳干扰器合同。L. Garde的管理层后来承认，航天器的开发与公司的业务范围不完全匹配。

另一方面，沃森表示，开发充气太空设备是公司的核心业务。对于VAMP项目，L. Garde的作用不是太大。该公司与诺斯罗普公司的合同(华盛顿没有说合同金额)“对L .加德的任务是进行一些材料评估，以确定VAMP航天器的建造方法。”

“说到金星，它的大气条件与地球完全不同，”沃森说。“那么什么材料能满足需求呢？我们如何将材料层组装在一起？使用哪种连接方法？什么样的分层方法？你想考虑渗透吗？”

沃森说，拉德希望尽快与诺斯罗普会面，就这些问题交换意见。

(蝌蚪君编译自福克斯新闻，转载时请注明蝌蚪工作人员)