飛向冰巨人!NASA計劃造訪天王星和海王星

2021-02-28 三體迷

天王星和海王星是太陽系最外圍的兩顆行星，落在距離太陽20個和30個天文單位（地球到太陽的平均距離）之外。從體型上來看，這哥倆緊隨木星和土星之後，分別位列八大行星的第三和第四位。

雖然天王星和海王星都屬於氣態巨行星，但是由於內部結構及大氣組成與木星和土星這類傳統的氣態巨行星存在一定的差異，科學家們又把它們細分為冰巨星。

可以說，我們對於天王星和海王星是既熟悉又陌生的。在人類太空探測史上，迄今為止有且僅有一艘飛船對這兩顆星球進行過探測，而且還只是簡單的飛掠。

1986年1月24日，著名的旅行者2號從天王星附近飛掠而過。三年多後，這個探測器在1989年8月25日對海王星成功地實現了飛掠。人類對天王星和海王星的認識很大一部分都基於旅行者2號在這兩次短暫的飛掠中所收集的數據，這是非常局限的。

為了對太陽系的這兩位神秘的冰巨人有更深入的了解，NASA正計劃在未來開啟探測，並成立專門的小組對探測任務具體的科學目標、執行方案和可行性進行了探討。據介紹，理想的探測模式是發射一個攜帶探測器的軌道器，並將探測器釋放到天王星或海王星的大氣層，從而實現全方位探測。

最近，NASA公布了一份名為「冰巨星十年預研」的報告，著眼於在2024年-2037年間向天王星和海王星的其中之一發起探測。目前，已經提出了4個備選方案：攜帶探測器的海王星軌道器任務、天王星飛掠任務、攜帶探測器的天王星軌道器任務和不攜帶探測器的天王星軌道器任務。

值得一提的是，向天王星和海王星發射探測器需要巧妙地利用木星的引力彈弓效應。對於天王星來說，2034年到2036年是最好的發射窗口；而對於海王星來說，如果錯過了2030年，可能就不得不等到2041年左右了。

「探測其中至少一個冰巨星系統，對於推動我們認識太陽系、系外行星系統和行星的形成與演化來說是至關重要的。」顯然，這是由人類對未知的好奇所驅動的純粹探索。

作者系網易新聞&網易號「各有態度」籤約作者

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    1781年3月13日，也就是在這項計劃實施兩年後，赫歇爾用其自製的6.2英寸反射望遠鏡放大227倍，發現在金牛座（Taurus）裡有一顆「星星」和其他所有6等星看起來都不一樣。當他四天後再次觀察它，這顆「星星」相對於其他背景恆星移動了。這證明它是我們太陽系中的天體。當時，赫歇爾認為它是一顆彗星。
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