机器人气球或可同时对地面和大气进行科学探测

金星是宇宙中最为神秘的行星之一。尽管它与地球在某些方面相似，但两者的发展路径却逐渐不同。尽管已经有多个航天器尝试从轨道上研究金星，也有探测器成功着陆金星表面，但我们对这颗行星的了解依然十分有限。许多关键问题仍然悬而未决，例如：金星是否存在闪电、地震或活跃的火山？金星的大气是如何运动并与地表相互作用的？金星的云层中是否可能存在生命？

金星的表面干燥且贫瘠，被一层浓密且有毒的大气所覆盖，同时还受到极端高温的影响。在这样的环境下，放置在金星表面的设备很难持续工作，而轨道飞行器又难以在所有波长下捕捉到详细的地表图像。然而，机器人气球（即航空机器人）可以在不受地表恶劣环境影响的情况下，对金星进行一系列科学研究。

什么是航空机器人？

航空机器人，也称为机器人气球，可以通过充气或放气来调整高度，并借助自主导航系统在空中移动。金星上的航空机器人的气球直径可达10米左右，可以携带超过20公斤的科研仪器。类似于1985年苏联制造的维加气球，这些航空机器人可以在金星大气中自由漂浮，绘制行星的地表特征、重力及磁场。它们还可以作为地表设备与轨道航天器之间的通信中继站。当前，一些金星任务设想中包括使用航空机器人作为独立的探测工具和辅助设备。

地面与空中

气球能否探测到地下发生的地震活动？由于金星地表与其稠密大气之间存在紧密联系，气球有可能检测到地下发生的地震活动。地震活动引起的振动会以声波的形式在空气中向上传播，气球上的仪器可以测量和解析这些振动波。目前，多个团队正在地球上测试次声波技术，以期更好地应用于金星探测。

火山监测

金星上有许多火山和火山特征。但金星上是否仍有活跃的火山活动？这是金星诸多未解之谜之一。然而，一个机器人气球网络或许能揭开这个谜团。如果金星上的任何火山活动产生声响，这些声音将以声波形式在大气中传播。三个携带次声麦克风的航空机器人可以对信号进行三角定位，从而确定火山活动的位置，最终由轨道卫星进行研究。

云层之上

金星低层和中层大气中的云层可能是微生物的主要栖息地。金星云层的温度范围在0至60摄氏度之间，大气压约为地球海平面大气压的0.4至2倍。云层中还含有气溶胶和液态水滴。如果配备适当的分析仪器，飞行高度约50公里的航空机器人可以测量云层中的化学成分，并收集气溶胶或水滴样本。随着气球的移动，可以描绘出化学物质和潜在生命在三维空间中的分布情况。

敌对的天空

穿越金星大气层提供了前所未有的实地研究机会。光谱仪可以以前所未有的细节水平测量大气成分。气球可以绘制金星的三维风图，测量大气温度和压力，以及阳光穿透大气层到达地面的方式，还有重力波和行星波如何在空气中传播。所有这些测量数据对于航空机器人的导航和解释金星上的其他发现（无论基于气球还是其他设备）都是至关重要的。