郑 伟 许厚泽 钟 敏 刘成恕

(中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室，武汉 430077)

1 引言

深空探测计划是20世纪国内外研究机构探索空间环境和利用空间资源的关键途径，主要包括5个研究领域:月球探测、火星探测、水星/金星探测、巨行星探测以及小行星/彗星探测;预期科学目标是:开发空间资源、扩展生存空间、探索宇宙起源。

金星是太阳系中距地球最近的行星(最近4 100万千米)。金星是除太阳和月球之外，在天空中能直接看到的最明亮天体。虽然金星和地球被称为“孪生姊妹”，但金星在诸多方面与地球迥然不同:1)金星自东向西逆向旋转，自转周期(243天)大于公转周期(225天);2)由于日金距离比日地距离短约1/3，因此金星获得的太阳能比地球多1 倍;3)由于金星具有非常浓密的大气层，因此金星的反照率(0.76)在太阳系行星中名列前茅。为了尽快揭开金星的神秘面纱，自20世纪60年代起，以苏联和美国为代表的国际众多科研机构竞相开展了金星探测计划，并获得了大量的金星研究数据和科学信息，主要包括:苏联“金星”系列(16 个探测器)、美国“水手”系列(10 个探测器:3 个飞向金星、6 个飞向火星、1 个对金星和水星开展双星观测)、美国“麦哲伦”探测器、欧洲“金星快车”探测器、日本“拂晓”探测器等。

金星重力场的精密探测决定着环金飞行器轨道的优化设计和理想着陆点的合适选取［1－10］。由于当前金星重力场信息均是通过环金飞行器的多普勒跟踪数据获得，其仅敏感于金星重力场的中低频信号，而且探测精度相对较低，因此尽早实施专用金星重力卫星计划，进而构建高精度和高空间分辨率的金星重力场模型刻不容缓。……