隨着觀測技術的進步，天文學家發現的系外行星數量正在激增，新的系外行星發現現在是每週一次。由於大量的系外行星被找到，人們不禁好奇，那些星球上會有生命存在嗎？

　　傳統上認爲，在我們的太陽系中，只有地球處於生命形成和生存的最佳區域，這被稱爲宜居帶。但這種宜居帶假說忽略了可居住性隨時間的變化：早在36億年前，金星和火星就有液態水存在。事實上，系外行星可能相比像地球會更像金星。最近的研究表明，類金系外行星與類地系外行星的數量相當，甚至超過了類地系外行星的數量。

　　人們越發認識到了解金星的重要性，而且金星一直被認爲是地球的孿生兄弟。瞭解這兩個行星的情況，即一個如何最終變得炎熱和乾燥而另一個舒適溫暖又潮溼，將說明是什麼造就或破壞了一個星球的可居住性。作爲一個行星動力學實驗室，金星提供了一個觀察極端溫室氣體下會發生什麼的機會，也讓我們瞭解了岩石行星的演化。如果不弄清楚爲什麼金星和地球會進化的不同，我們就無法預測那些一定會被發現的美麗奇異的行星，也許還可以瞭解到一些自己星球的命運。這就是爲什麼美國宇航局（NASA）允許機器人在金星上做任務。

　　爲什麼我們需要去？

　　1962年，“水手2號”探測器觀測到金星的二氧化碳大氣和較高的表面溫度和壓力，成爲第一個造訪另一顆行星的航天器。在20世紀60年代和70年代的太空競賽中，美國和蘇聯向金星發射了數十艘宇宙飛船，蘇聯完成了令人印象深刻的多次登陸和獲取地表數據任務。美國向金星發射了幾顆人造衛星和探測器，1989年最後發射了麥哲倫號探測器，該探測器提供了地形、雷達成像和重力數據。隨後，金星被遺棄，直到2005年歐洲航天局發射了“金星特快車號”，2010年“破曉號”緊隨其後。

　　隨着航天機構冷落了地球的孿生兄弟，科學家們提出了越來越多的科學問題，而這些問題只有通過近距離研究金星才能解決。以下是一些關鍵問題：

　　板塊構造論

　　曾經有一段時間，科學家認爲形成地球地質進化的基本過程也存在於金星上。儘管麥哲倫號探測數據表示，今天的金星缺乏板塊構造，但模型顯示它可能在未來發展。麥哲倫展示了隱沒帶的證據，這是行星從單一板塊轉化的第一步。一個隱沒帶地點最近的火山活動證據表明它在今天是活躍的。

　　然而，沒有一個互相連接的斷層網的隱沒帶並不是板塊構造。一些人提出金星表面的高熱溫度封住了隱沒造成的斷層，從而阻止了板塊構造的發展。地球可能經歷了相同的初期隱沒階段，板塊構造僅在岩石圈冷卻到足以支持長時間板塊邊界的情況下發展。完全瞭解金星上隱沒開始的條件，這對於地球和外行星都有意義，它也需要改進的雷達成像，地形，和重力的數據集。

　　內部動力

　　金星的地質史是理解其內部動態的關鍵。許多教科書都認爲大約是十億年前，金星發生了一場災難性的活動，可能是火山活動，之後就開始了沉寂。但是，持續的活動也同樣有可能發生。“金星特快車號”觀測到的是新鮮的、未風化的玄武岩區域，其週期性地增加因火山噴發而產生的二氧化硫濃度。金星是否處於火山活動狀態的問題對於理解金星和地球的內部是否根本性相似是至關重要的。通過高分辨率的地形，科學家們尋找火山爆發的撞擊坑及確定無特徵的火山平原歷史，這些平原佔這個星球的40%，以此來決定金星是否會重新發生災難。

　　水，各處的水

　　我們需要了解過去金星上存在多少水，這些水又去了哪裏。地球和金星是太陽系中唯一含有大氣的類地行星，所以金星是研究產生和破壞大氣過程的關鍵實驗室。科學家們缺乏對金星雲層中氫的重輕同位素的測量，而這可以用來了解金星上水的基本情況。這樣的測量只能從行星的大氣層中獲得。

　　行星演化

　　原始星球的構成問題對於理解一個星球是如何進化到它當前狀態來說是至關重要的。科學家們認爲，金星和地球是由相同的構造塊形成的，但是我們不可能將原始的差異與那些諸如主要影響的過程驅動的原始差異區分開來，這些影響會破壞地球和火星的原始大氣層。我們缺乏對金星大氣中氙氣等稀有氣體和同位素的高精度測量，這些測量只能通過原位質譜儀測得。

　　表面礦物

　　20世紀70年代的四個蘇聯着陸器是唯一的圖像和表面成分測量來源，因爲金星濃厚、富含二氧化碳的大氣層妨礙了軌道圖像。但是“金星特快車號”上的可見光與紅外熱成像光譜儀證明了光譜學是可能的。二氧化碳光譜中有1微米左右的窗孔，這恰好是測量礦物學和推測由表面大氣相互作用引起化學變化的一個關鍵波長範圍。

　　就金星表面表面來說，關鍵的問題是神祕的舊地形，這可能標誌着金星歷史上一個完全不同的時代，也許預示着一段大陸建築和地表水的時期。對鑲嵌物化學和礦物的詳細測量，可能是瞭解金星地質歷史和風化環境的關鍵，也是火山活動覆蓋地表其餘部分之前的時期。

　　地表大氣交互作用

　　金星深層大氣中進行着的複雜化學循環，可能是通過地表大氣交界面的岩石化學風化作用維持的，也可能需要通過諸如火山活動等活躍過程持續供應揮發物。對金星深層大氣成分的觀測基本是不存在的，這迫使科學家幾乎完全依賴於模型和假設。由於厚厚的雲層，30千米以下的大氣成分需要在大氣中進行原位測量。

　　怎麼去那裏？

　　關於地球的孿生兄弟，有很多未解決的問題，因此，毫不奇怪美國國家科學院最近兩次的十年調查認識到探索金星的重要性。美國的行星科學家們已經盡力了：自從麥哲倫號在1994年結束後，他們已經向NASA提交了超過25個金星任務的提議，包括去年的“新疆界計劃”（New Frontiers）競賽中的3個，以及在2017年的“發現類”選擇中五名決賽選手中的兩名提案。然而NASA卻拒絕了每一個提議。

　　理想的金星探測計劃有三個部分：

　　（1）一個軌道飛行器，它可以廣泛測量地形，活動形變，星體表面組成和礦物。

　　（2）一個大氣採樣器，它將對穩定氣體和稀有氣體的丰度和同位素進行原位分析，並獲得揮發性丰度（H2O、SO2、OCS、CO）的測量，包括30千米以下。

　　（3）一個或多個登陸者，用來測量火山平原或鑲嵌物地區岩石的體積化學、礦物和形態。

　　NASA在2015年的一次研討會上評論了這三項基本任務，這些基本任務都是可行的。

　　到2025年，麥哲倫號將有30多年的歷史，距離上次的金星原位測量任務已經過去了40年。悲劇的是，我們對岩石行星演化的瞭解受到了NASA令人費解和反覆的阻礙，因爲它沒有選擇科學上有說服力的和技術上合理的任務。對金星的探索需要天文學家和行星科學家的積極認可，他們重視對可居住性和導致外行星演化的重要見解。