金星は地球の姉妹惑星として知られています。それは地球とほぼ同じサイズと質量であり、私たちの最も近い惑星であり、金星と地球は一緒に成長しました。
何かで育ち、それがいつもそこにあるとき、あなたはそれを当たり前のことだと思っています。種として、私たちは時々金星をちらりと見ます。金星を見てください。」火星、遠い太陽系のエキゾチックな太陽系外惑星、そして私たち自身の太陽系の奇妙なガス巨星とそれらの月は、私たちの注目をはるかに集めています。
遠い文明が、私たちが行うのと同じ基準を使用して、潜在的に居住可能な惑星を太陽系で検索した場合、金星はそれらの最初のニュースになります。居住可能ゾーンの端にあり、雰囲気があります。しかし、私たちはよく知っています。金星は地獄のような世界で、鉛を溶かすのに十分なほど暑く、大気圧が砕け、空から酸性雨が降ります。それでも、金星には私たちが明らかにする必要がある秘密があります。
これらの秘密の主なものは、次のとおりです。
金星の状態は独特の課題をもたらします。金星探査の歴史には、溶けたソビエトベネラランダーが散らばっています。 Pioneer 12やMagellanのような軌道探査機は最近より多くの成功を収めていますが、金星の密集した大気は依然としてそれらの有効性を制限しています。材料の進歩、特に金星の熱に耐えることができる電子回路の進歩は、金星の表面をより詳細に探索するという私たちの期待を後押ししました。
Lunar and Planetary Institute（LPI）が設置したPlanetary Science Vision 2050 Workshop 2017では、Southwest Research Institute（SWRI）のチームが金星探査の将来を調査しました。チームはJPLのJames Cuttsが率いていました。
グループは、金星に関して私たちが持っているいくつかの包括的な質問を認めました：
- 大気の形成、進化、気候の歴史をどのように理解できますか？
- 表面と内部の進化をどのように判断できますか？
- 液体の水が存在していたかどうかを含め、時間の経過に伴う内表面と大気の相互作用の性質をどのように理解できますか
ビジョン2050ワークショップのすべてが今後50年になるため、カッツと彼のチームは、金星の独特の条件がもたらす課題と、短期的、中期的、および長期的にどのように質問に答えることができるかを検討しました。
金星探査の短期的な目標には、軌道プローブからのリモートセンシングの改善が含まれます。これにより、金星の重力と地形について詳しく知ることができます。改良されたレーダー画像と赤外線画像は、より多くの空白を埋めます。チームはまた、持続的な空中プラットフォーム、深い探査機、および短期間の着陸機のアイデアを推進しました。複数のプローブ/ドロップゾンデも計画の一部です。
ドロップゾンデは、風、温度、湿度を測定するために大気中に放出される小さなデバイスです。地球上で気象やハリケーンなどの極端な現象を理解するために使用され、金星でも同じ目的を果たすことができます。
短期的には、最終目的地が金星でないミッションも質問に答えることができます。 Bepi-Colombo、Solar Probe Plus、Solar Orbiterミッションなどのクラフトによるフライバイは、水星と太陽へのそれぞれの道のりについての良い情報を提供してくれます。これらのミッションは2018年に開始されます。
ESOの金星急行と日本のあかつき（金星気候軌道）は、金星の気候、特にその化学と大気と地表の間の相互作用を詳細に研究しています。 Venus Expressは2015年に終了しました。
中期目標はより野心的です。彼らには、金星の地球物理学的特性を研究するための長期着陸船、短期間のテッセラ着陸船、および2つの気球が含まれています。
テッセラ着陸船は、テッセラとして知られている金星にあるタイプの地形に着陸します。かつて、金星には液体の水があったと思います。これの根本的な証拠はテッセラ地域にあるかもしれませんが、地形は非常に荒いです。テッセラリージョンで着陸して動作できる短期間の着陸船は、金星の液体水の質問への回答に役立ちます。
耐熱電子機器の継続的な開発のおかげで、長期間の着陸船（数か月以上）が中期的に実現可能になりつつあります。理想的には、金星の地表の地域的なサンプルを取得するために、長期の移動着陸船は数十から数百キロメートルを移動することができます。これは、複数のサイトで地球化学および鉱物学の測定を行う唯一の方法です。
火星では、着陸船は太陽光発電です。金星の厚い大気はそれを不可能にします。しかし、太陽光発電を禁止する同じ高密度の大気は、別の解決策を提供するかもしれません：帆動力のローバー。昔ながらの帆力が金星の表面を動き回る鍵を握っているのかもしれません。雰囲気がとても濃いので、小さな帆だけが必要でしょう。
Cuttsと彼のチームの長期的な目標は、物事が本当に面白くなるところです。寿命の長い水上探査車、またはおそらく風船のような水上飛行機がリストに残っています。また、長寿命の地震ネットワークもあります。
地震ネットワークは、金星の地球物理学的生命の背後にある秘密を明らかにし始めます。着陸船は地震活動の推定値を私たちに提供しますが、地震センサーのネットワークが金星の内部の仕組みについて明らかにするものと比較すると、それらは粗雑です。地震のメカニズムと場所をより完全に理解することは、理論家を騒がせることになるでしょう。しかし、それは最終目標となるリストの最後のものです。サンプル返却ミッション。
他の世界での現場測定が得意です。しかし、金星にとって、そして私たちが訪れた、または訪れたい他のすべての世界にとって、サンプルのリターンは聖杯です。アポロ計画では数百キロの月面サンプルが持ち帰られました。その他のサンプル帰還ミッションは失敗したフォボスと小惑星に送られ、成功の度合いはさまざまです。
この地球上の実験室でしか実行できないような深い分析をサンプルに課すことは、最終的なゲームです。サンプルを調査するための新しいテクノロジーを開発している間、サンプルを分析し続けることができます。結局のところ、科学は反復的です。
2003年の惑星科学10年調査は、金星の大気へのサンプル帰還ミッションの重要性を確認しました。風船が雲の中に浮かび、上昇するロケットが収集したサンプルを打ち上げて地球に戻します。 Cuttsと彼のチームによれば、この種のサンプル返却任務は、地表サンプル任務への足がかりとして機能する可能性があります。
それが金星を理解することになると、表面のサンプルはおそらく達成の頂点です。しかし、金星に提案されているほとんどの目標と同様に、しばらく待つ必要があります。
カッツとチームは、金星の探査を可能にする技術が流動的であることを認めています。 2020年までに金星へのミッションは計画されていません。帆で動く着陸船などの提案はありましたが、まだありません。私たちは耐熱電子機器を開発していますが、これまでのところ、それらは非常に単純です。やらなければならないことがたくさんあります。
一方、いくつかのことはより早く起こるかもしれません。金星の地震活動について、気球搭載または軌道センサーから学ぶことができるかもしれません。チームは、「大気と地面の間の強い機械的結合により、地震波が大気中に発射され、そこでそれらは気球の超音波または軌道からの赤外線または紫外線のシグネチャによって検出される可能性があります。」それは金星の密な雰囲気のおかげです。つまり、金星の内部の地震探知の長期的な目標は、短期または中期にシフトすることができます。
ナノサテライトとキューブサットの作業が進むにつれて、それらは金星でより大きな役割を果たす可能性があり、タイムラインを変更する可能性があります。 NASAは、数キログラムの余剰容量があるすべての打ち上げにこれらの小型衛星を組み込みたいと考えています。これらのナノ衛星のグループは、確立された表面センサーのネットワークよりもはるかに簡単かつ迅速に地震センサーのネットワークを形成できます。ナノ衛星のネットワークは、他のミッションの通信リレーとしても機能します。
金星は最近多くの話題を生み出していません。遠い太陽系の地球のような世界の発見は、見出しを次々に見出します。そして、常に人気のある生命の探査は、火星と、太陽系の巨大ガスの氷/地表の月に集中しています。しかし、金星は依然として魅力的なターゲットであり、金星の進化を理解することは、遠方の太陽系に見られるものを理解するのに役立ちます。
