为什么科学家们现在痴迷于对天王星的“冰王国”探索？

手游巴士（www.shouyoubus.com）2022年05月02日讯: 美国宇航局咨询组织“未来10年行星探索的最高优先事项” 发现的系外行星与天王星差不多大小 三分之一的系外行星与天王星

在太阳系的行星中，被相对忽视的冰冷行星的全面探索很有可能在10年内开始。

科学家们选择了太阳系第七颗行星——冰之王国天王星，作为未来行星探索的重中之重。

美国国家航空航天局 (NASA) 的咨询机构美国国家科学与工程学院 ( NASEM )，“行星科学和天体生物学研究委员会十年”最近公布了2023-2032 年太空探索计划报告，UOP ) 被推荐为该计划的首要任务。预计成本为42亿美元（5.26万亿韩元）。在10年前的一份报告中，天王星的探索在火星和欧罗巴（木星的卫星）之后排名第三。欧罗巴探测器计划于2024年发射。本报告可作为 NASA 和国家科学基金会制定太空探索进程的指南。国际科学杂志《自然》预测，天王星将成为未来十年探索的重点，称“美国宇航局已遵循委员会的建议”。那个报告



在2031 年或2032年发送天王星探测器将是有利的，因为它可以在木星引力的帮助下飞行。预计到达天王星的时间是地球离开后的13年。

由于大气中的甲烷，天王星和海王星都是蓝色的，但海王星颜色较深。提供螺丝

参与编写该报告的瑞士苏黎世大学行星科学教授Rabbit Heled在国际科学期刊Science上写道，“天王星和海王星，它们的大小介于类地岩石行星和木星气体行星之间，代表了我们还不熟悉的独特行星类型。”

两颗行星都是冰行星。一个由水、氨和甲烷组成的巨大冰冷地幔包裹着一个小岩芯。氢气、氦气和甲烷等大气物质彼此相似，大小也相似。由于甲烷，两颗行星都是蓝色的。甲烷吸收红光并反射蓝光。然而，天王星大气中的雾霾层是海王星的两倍，它稀释了蓝光，使天王星更轻。

报告将天王星优先于海王星的原因是技术问题。美国宇航局戈达德太空飞行中心的艾米西蒙告诉《自然》杂志。“天王星探测器可以用目前的火箭技术发射。SpaceX 的大型火箭猎鹰重型火箭还可以将航天器发送到天王星，天王星与太阳

的平均距离为29亿公里（地球与太阳距离的19倍）。然而，要到达距离太阳45亿公里的海王星，还需要更大的火箭，例如美国宇航局目前正在开发的下一代火箭SLS 。

由轨道器和大气探测器组成

天王星探测器由轨道器和大气探测器组成。

主要的航天器，即轨道飞行器，围绕天王星运行了多年，弄清楚了导致极光的磁场的性质。轨道飞行器还选择了一些天王星的卫星并仔细检查它们。科学家们选择了可能在冰层下有水的二氧化钛和奥伯龙作为调查的候选者。大气探测器的主要任务是确定天王星强风的原因。

天王星探索的最大障碍是预算而非技术。未来几年，仅美国宇航局正在进行的火星样本收集-返回任务就将耗资超过70亿美元。这相当于同一时期所有太阳系行星探索计划的四分之一。Europa 探测器“Europa Clipper”的预算也从 42.5亿美元增加到50亿美元。由于预算问题，其他太空任务，如土星的卫星泰坦，也被推迟。

《自然》预测，如果美国宇航局正式采用天王星探测，它将与欧洲航天局合作解决成本等问题。欧洲航天局去年宣布的“长期优先事项”包括通过与其他国家的航天机构合作对冰行星进行研究。