隨著觀測技術的進步，天文學家發(fā)現的系外行星數量正在激增，新的系外行星發(fā)現現在是每周一次。由于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(tǒng)上認為，在我們的太陽系中，只有地球處于生命形成和生存的最佳區(qū)域，這稱為為宜居帶。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(tài)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(fā)認識到了解金星的重要性，而且金星一直被認為是地球的孿生兄弟。了解這兩個行星的情況，即一個如何最終變得炎熱和干燥而另一個舒適溫暖又潮濕，將說明是什么造就或破壞了一個星球的可居住性。作為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(fā)生什么的機會，也讓我們了解了巖石行星的演化。如果不弄清楚為什么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(fā)現的美麗奇異的行星，也許還可以了解到一些自己星球的命運。這就是為什么美國宇航局（NASA）允許機器人在金星上做任務。
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，成為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(lián)向金星發(fā)射了數十艘宇宙飛船，蘇聯(lián)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(fā)射了幾顆人造衛(wèi)星和探測器，1989年最后發(fā)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。隨后，金星被遺棄，直到2005年歐洲航天局發(fā)射了“金星特快車號”，2010年“破曉號”緊隨其后。
隨著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：
曾經有一段時間，科學家認為形成地球地質進化的基本過程也存在于金星上。盡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(fā)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并不是板塊構造。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(fā)展。地球可能經歷了相同的初期隱沒階段，板塊構造僅在巖石圈冷卻到足以支持長時間板塊邊界的情況下發(fā)展。完全了解金星上隱沒開始的條件，這對于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。
金星的地質史是理解其內部動態(tài)的關鍵。許多教科書都認為大約是十億年前，金星發(fā)生了一場災難性的活動，可能是火山活動，之后就開始了沉寂。但是，持續(xù)的活動也同樣有可能發(fā)生。“金星特快車號”觀測到的是新鮮的、未風化的玄武巖區(qū)域，其周期性地增加因火山噴發(fā)而產生的二氧化硫濃度。金星是否處于火山活動狀態(tài)的問題對于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(fā)的撞擊坑及確定無特征的火山平原歷史，這些平原占這個星球的40%，以此來決定金星是否會重新發(fā)生災難。
我們需要了解過去金星上存在多少水，這些水又去了哪里。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云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。
原始星球的構成問題對于理解一個星球是如何進化到它當前狀態(tài)來說是至關重要的。科學家們認為，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(qū)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。
20世紀70年代的四個蘇聯(lián)著陸器是唯一的圖像和表面成分測量來源，因為金星濃厚、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范圍。
就金星表面表面來說，關鍵的問題是神秘的舊地形，這可能標志著金星歷史上一個完全不同的時代，也許預示著一段大陸建筑和地表水的時期。對鑲嵌物化學和礦物的詳細測量，可能是了解金星地質歷史和風化環(huán)境的關鍵，也是火山活動覆蓋地表其余部分之前的時期。
金星深層大氣中進行著的復雜化學循環(huán)，可能是通過地表大氣交界面的巖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(xù)供應揮發(fā)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?guī)缀跬耆蕾囉谀Ｐ秃图僭O。由于厚厚的云層，30千米以下的大氣成分需要在大氣中進行原位測量。
關于地球的孿生兄弟，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年結束后，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(fā)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）一個大氣采樣器，它將對穩(wěn)定氣體和稀有氣體的豐度和同位素進行原位分析，并獲得揮發(fā)性豐度（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(qū)巖石的體積化學、礦物和形態(tài)。
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，我們對巖石行星演化的了解受到了NASA令人費解和反復的阻礙，因為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。
