天王星和海王星是太阳系最外围的两颗行星,落在距离太阳20个和30个天文单位(地球到太阳的平均距离)之外。从体型上来看,这哥俩紧随木星和土星之后,分别位列八大行星的第三和第四位。

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虽然天王星和海王星都属于气态巨行星,但是由于内部结构及大气组成与木星和土星这类传统的气态巨行星存在一定的差异,科学家们又把它们细分为冰巨星

可以说,我们对于天王星和海王星是既熟悉又陌生的。在人类太空探测史上,迄今为止有且仅有一艘飞船对这两颗星球进行过探测,而且还只是简单的飞掠。

1986年1月24日,著名的旅行者2号从天王星附近飞掠而过。三年多后,这个探测器在1989年8月25日对海王星成功地实现了飞掠。人类对天王星和海王星的认识很大一部分都基于旅行者2号在这两次短暂的飞掠中所收集的数据,这是非常局限的。

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为了对太阳系的这两位神秘的冰巨人有更深入的了解,NASA正计划在未来开启探测,并成立专门的小组对探测任务具体的科学目标、执行方案和可行性进行了探讨。据介绍,理想的探测模式是发射一个携带探测器的轨道器,并将探测器释放到天王星或海王星的大气层,从而实现全方位探测。

最近,NASA公布了一份名为「冰巨星十年预研」的报告,着眼于在2024年-2037年间向天王星和海王星的其中之一发起探测。目前,已经提出了4个备选方案:携带探测器的海王星轨道器任务、天王星飞掠任务、携带探测器的天王星轨道器任务和不携带探测器的天王星轨道器任务。

值得一提的是,向天王星和海王星发射探测器需要巧妙地利用木星的引力弹弓效应。对于天王星来说,2034年到2036年是最好的发射窗口;而对于海王星来说,如果错过了2030年,可能就不得不等到2041年左右了。

「探测其中至少一个冰巨星系统,对于推动我们认识太阳系、系外行星系统和行星的形成与演化来说是至关重要的。」显然,这是由人类对未知的好奇所驱动的纯粹探索。

作者系网易新闻&网易号“各有态度”签约作者