探訪天王星和海王星的最佳機會，NASA在等什麼，錯過還要等十年啊

2023-04-02 04:30:50 2

目前，美國宇航局的朱諾探測器繼續圍繞太陽系最大的行星木星運行卡西尼號探測器是美國宇航局和歐洲航天局的一個合資企業，幾年前也完成了它的任務。然而，木星和土星以外的冰巨星——天王星和海王星——已經很長時間沒有被特別研究了。現在，最好的機會來了。美國宇航局還在等什麼...英國天文學家赫歇爾發現了天王星，這是人類歷史上第一次用望遠鏡發現行星在那之前，人們一直認為土星是太陽系的邊界。天王星的發現極大地改變了人類的認知。在發現天王星之後，科學家們觀察到了它然而，奇怪的是天王星的運動總是偏離天文學家的理論計算。後來，李維和亞當斯同時意識到這可能是天王星軌道之外的另一顆行星的重力造成的偏差，並開始計算這顆行星的軌道。1846年，這顆行星被發現。這是海王星。

天王星和海王星是太陽系中最遠的兩顆行星。前者距離太陽19.3天文單位，幾乎是土星的兩倍。海王星更加誇張，距離太陽接近29個天文單位。因為它們離太陽太遠，它們都是極冷的行星，統稱為冰巨人。

現在我們知道天王星的直徑為51118公裡，質量大約是地球的15倍。海王星的直徑稍小，約49532公裡，但質量稍高，是地球的17倍。我可以看到這兩個冰巨人的大小几乎一樣。不僅如此，它們大氣的主要成分是氫和氦，它們比木星和土星有更多的甲烷，所以它們看起來都是藍色的。因此，這兩個冰巨人被天文學家視為行星的孿生姐妹。

對於當時的天文學家來說，這個距離真的是只能看海洋，盡最大努力改進望遠鏡的技術，才能從遠處看它們在20世紀，情況不同了...

參觀冰巨星

| 1977年8月20日，美國旅行者2號探測器在甘迺迪航天中心成功發射經過八年多的星際航行，它終於在1986年1月到達了天王星。這是人類歷史上第一次探測器到達天王星。

在短暫拜訪天王星之後，旅行者2號掉頭向王星飛飛去三年後，它來到海王星，開始觀察海王星同樣，海王星只是它生命中的一個「過客」，它的目標只是太陽系的邊緣。很快，「旅行者2號」離開了海王星，前往宇宙深處。

(航海家2號拍攝的海王星和海衛一的照片)

從那以後，人類回到了只能通過望遠鏡才能觀察到的起源到目前為止，已經過了30年……

已經回歸冰巨星

。自從旅行者2號匆匆經過兩個冰巨星，人們就沒有停止過對重返冰巨星的期待。

2017年，《新科學家》稱，美國宇航局正在討論重返冰巨人的計劃。他們希望在10-20年內實施這一計劃，並在2034年左右啟動調查。為什麼是

2034？因為不同的行星有不同的探索窗口所謂的窗口期是指由於公轉速度的差異，行星和地球在短時間內相對靠近地球。此時，發射探測器是最簡單、最節能的方法。例如，火星的窗口期大約是26個月

天王星的窗口周期相對較長，因為為了探索天王星，天文學家不得不考慮另一個因素——木星的引力彈弓。木星的重力彈弓應該是每個人都熟悉的，也就是說，利用木星的公轉速度來驅動飛船也可以節省飛船的能量並提高它的速度。火星在木星內部。探索火星時，我們不會經過木星，所以我們不需要考慮這一天。如果你想探索天王星或海王星，這是必須考慮的。

現在看起來更有可能執行探索任務的下一個窗口期，即大約2034年如果探測器不能在2034年發射，它將不得不等到2041年。

，對海王星來說，2026年將是一個機會然而，考慮到七年的航行期，我們似乎已經錯過了下一個機會是在2031年發射，利用木星的力量在2038年到達海王星。

因此，天王星和海王星的探索最早要到20世紀30年代才會進行。

，然而，這並不意味著我們現在不用擔心相反，如果美國宇航局有這樣一個計劃，它會儘快這樣做。因為這樣一個龐大的項目，沒有10年的時間來準備。因此，儘管探索冰巨人的計劃最近又被提上了日程，但它實際上還是三年前的項目。

勘探目標

首先，勘探目標必須明確

據「冰巨星」預研究組主任艾米·西蒙說，他們對冰巨星的主要研究目標設定在四個領域:行星環、衛星、大氣和磁層。從表面上看，這是四項主要任務，但如果認真執行，它們是非常多的小任務。

事實上，有太多關於天王星和海王星的未解之謎有待解決。我們已經粗略地列出了幾個要點:

巨大冰面上的氣體到底是不是天文學家預測的那樣？

根據旅行者2號的探測結果，為什麼距離天王星16億公裡的海王星比天王星表面更熱？為什麼

推遲了在這裡執行任務

，許多人想知道:既然在這個冰巨人中有這麼多未解之謎，為什麼科學家們30年沒有回去研究它？現在，如果你想發射一個探測器來移除冰巨人，有什麼困難？

第一，是電源問題我們知道核能是目前人類最有效的能源。然而，由於國際條約對鈽濃縮的限制，鈽238動力的原子電池材料供不應求，這給美國航天局帶來了很大的麻煩。畢竟，如果沒有核能，只有太陽能，宇宙飛船就不能飛行10個天文單位，也就是說，在土星軌道附近。

(第一個探索冥王星的人類探測器「新視野號」由核能驅動，利用放射性同位素二氧化鈽自然衰變釋放的熱量，以熱電偶的形式產生電能)。第二，我們正在談論的是窗口期。科學家必須抓住合適的時機發射探測器。當然，這不是一個困難的問題，它只是一個小小的時間限制。

第三，也很重要，就是錢——沒錢去外太空，玩什麼說去旅行？眾所周知，儘管川普同志非常重視太空發展，但美國國家航空航天局的各種科學研究已經導致了比燒錢更快的資金使用。因此，它一直非常缺乏資金，備受期待的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經被推遲了很長時間。

因此，他們接下來可能面臨的尷尬局面是:天王星和海王星，恐怕是魚和熊掌，他們不能兼得...談到天王星和海王星之間的選擇，科學家們真的不願意做出決定。據說在美國宇航局科學家的心目中，天王星和海王星是紅玫瑰和白玫瑰。為了探索紅玫瑰，白玫瑰在我的床腳下閃耀著光芒...

遠非重點。

，然而，這真的不是一個很好的判斷哪兩個冰巨人更重要。

讓我們詳細說明一下

天王星的第一個優勢當然是它的接近度，這意味著難度更小。

此外，天王星運行非常奇怪。旋轉軸和公轉軌道之間的角度是98度，這是太陽系中最大的角度(金星不算在內)，所以它看起來像是仰面旋轉。首先，科學家想知道的是為什麼會這樣其次，這個運動會給天王星帶來一系列的影響，使它不同於其他運動，如磁場、大氣等。這些是科學家渴望理解的關鍵。與

海王星

相比，海王星似乎更有吸引力首先，它的表面有許多風暴，其中最著名的是類似木星大紅斑的大黑斑。區別在於大紅斑總是存在，而大黑斑有時不存在，來去無蹤。

同時，海王星有一個更大的優勢——海衛一

正如我們所說，衛星也是冰巨人探索任務的關鍵。火衛一是太陽系中最奇怪的衛星之一。我們發表了一份文件來介紹它。雖然海王星比天王星熱，但海衛一是太陽系中最冷的天體之一，甚至比冥王星還冷，這很奇怪。此外，科學家們懷疑海衛一表面下有太多的海洋，這也引起了科學家們的注意，因為液態水讓人們想起了外星生命。此外，海衛一是一顆地質上活躍的衛星，表面看起來很年輕，有大量的火山活動——僅僅因為溫度太低，冰就噴出來了。然而，它的身份仍然是一個謎。許多人懷疑它曾經像冥王星一樣是一個獨立的天體，後來被海王星的引力捕獲。