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探访天王星和海王星的最佳机会,NASA在等什么,错过还要等十年啊

时间:2020-03-18 12:13:17 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

目前,美国宇航局的朱诺探测器继续围绕太阳系最大的行星木星运行卡西尼号探测器是美国宇航局和欧洲航天局的一个合资企业,几年前也完成了它的任务。然而,木星和土星以外的冰巨星——天王星和海王星——已经很长时间没有被特别研究了。现在,最好的机会来了。美国宇航局还在等什么...英国天文学家赫歇尔发现了天王星,这是人类历史上第一次用望远镜发现行星在那之前,人们一直认为土星是太阳系的边界。天王星的发现极大地改变了人类的认知。在发现天王星之后,科学家们观察到了它然而,奇怪的是天王星的运动总是偏离天文学家的理论计算。后来,李维和亚当斯同时意识到这可能是天王星轨道之外的另一颗行星的重力造成的偏差,并开始计算这颗行星的轨道。1846年,这颗行星被发现。这是海王星。

天王星和海王星是太阳系中最远的两颗行星。前者距离太阳19.3天文单位,几乎是土星的两倍。海王星更加夸张,距离太阳接近29个天文单位。因为它们离太阳太远,它们都是极冷的行星,统称为冰巨人。

现在我们知道天王星的直径为51118公里,质量大约是地球的15倍。海王星的直径稍小,约49532公里,但质量稍高,是地球的17倍。我可以看到这两个冰巨人的大小几乎一样。不仅如此,它们大气的主要成分是氢和氦,它们比木星和土星有更多的甲烷,所以它们看起来都是蓝色的。因此,这两个冰巨人被天文学家视为行星的孪生姐妹。

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对于当时的天文学家来说,这个距离真的是只能看海洋,尽最大努力改进望远镜的技术,才能从远处看它们在20世纪,情况不同了...

参观冰巨星

| 1977年8月20日,美国旅行者2号探测器在肯尼迪航天中心成功发射经过八年多的星际航行,它终于在1986年1月到达了天王星。这是人类历史上第一次探测器到达天王星。

在短暂拜访天王星之后,旅行者2号掉头向王星飞飞去三年后,它来到海王星,开始观察海王星同样,海王星只是它生命中的一个“过客”,它的目标只是太阳系的边缘。很快,“旅行者2号”离开了海王星,前往宇宙深处。

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(航海家2号拍摄的海王星和海卫一的照片)

从那以后,人类回到了只能通过望远镜才能观察到的起源到目前为止,已经过了30年……

已经回归冰巨星

。自从旅行者2号匆匆经过两个冰巨星,人们就没有停止过对重返冰巨星的期待。

2017年,《新科学家》称,美国宇航局正在讨论重返冰巨人的计划。他们希望在10-20年内实施这一计划,并在2034年左右启动调查。为什么是

2034?因为不同的行星有不同的探索窗口所谓的窗口期是指由于公转速度的差异,行星和地球在短时间内相对靠近地球。此时,发射探测器是最简单、最节能的方法。例如,火星的窗口期大约是26个月

天王星的窗口周期相对较长,因为为了探索天王星,天文学家不得不考虑另一个因素——木星的引力弹弓。木星的重力弹弓应该是每个人都熟悉的,也就是说,利用木星的公转速度来驱动飞船也可以节省飞船的能量并提高它的速度。火星在木星内部。探索火星时,我们不会经过木星,所以我们不需要考虑这一天。如果你想探索天王星或海王星,这是必须考虑的。

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现在看起来更有可能执行探索任务的下一个窗口期,即大约2034年如果探测器不能在2034年发射,它将不得不等到2041年。

,对海王星来说,2026年将是一个机会然而,考虑到七年的航行期,我们似乎已经错过了下一个机会是在2031年发射,利用木星的力量在2038年到达海王星。

因此,天王星和海王星的探索最早要到20世纪30年代才会进行。

,然而,这并不意味着我们现在不用担心相反,如果美国宇航局有这样一个计划,它会尽快这样做。因为这样一个庞大的项目,没有10年的时间来准备。因此,尽管探索冰巨人的计划最近又被提上了日程,但它实际上还是三年前的项目。

勘探目标

首先,勘探目标必须明确

据“冰巨星”预研究组主任艾米·西蒙说,他们对冰巨星的主要研究目标设定在四个领域:行星环、卫星、大气和磁层。从表面上看,这是四项主要任务,但如果认真执行,它们是非常多的小任务。

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事实上,有太多关于天王星和海王星的未解之谜有待解决。我们已经粗略地列出了几个要点:

巨大冰面上的气体到底是不是天文学家预测的那样?

根据旅行者2号的探测结果,为什么距离天王星16亿公里的海王星比天王星表面更热?为什么

推迟了在这里执行任务

,许多人想知道:既然在这个冰巨人中有这么多未解之谜,为什么科学家们30年没有回去研究它?现在,如果你想发射一个探测器来移除冰巨人,有什么困难?

第一,是电源问题我们知道核能是目前人类最有效的能源。然而,由于国际条约对钚浓缩的限制,钚238动力的原子电池材料供不应求,这给美国航天局带来了很大的麻烦。毕竟,如果没有核能,只有太阳能,宇宙飞船就不能飞行10个天文单位,也就是说,在土星轨道附近。

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(第一个探索冥王星的人类探测器“新视野号”由核能驱动,利用放射性同位素二氧化钚自然衰变释放的热量,以热电偶的形式产生电能)。第二,我们正在谈论的是窗口期。科学家必须抓住合适的时机发射探测器。当然,这不是一个困难的问题,它只是一个小小的时间限制。

第三,也很重要,就是钱——没钱去外太空,玩什么说去旅行?众所周知,尽管特朗普同志非常重视太空发展,但美国国家航空航天局的各种科学研究已经导致了比烧钱更快的资金使用。因此,它一直非常缺乏资金,备受期待的詹姆斯·韦伯太空望远镜已经被推迟了很长时间。

因此,他们接下来可能面临的尴尬局面是:天王星和海王星,恐怕是鱼和熊掌,他们不能兼得...谈到天王星和海王星之间的选择,科学家们真的不愿意做出决定。据说在美国宇航局科学家的心目中,天王星和海王星是红玫瑰和白玫瑰。为了探索红玫瑰,白玫瑰在我的床脚下闪耀着光芒...

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远非重点。

,然而,这真的不是一个很好的判断哪两个冰巨人更重要。

让我们详细说明一下

天王星的第一个优势当然是它的接近度,这意味着难度更小。

此外,天王星运行非常奇怪。旋转轴和公转轨道之间的角度是98度,这是太阳系中最大的角度(金星不算在内),所以它看起来像是仰面旋转。首先,科学家想知道的是为什么会这样其次,这个运动会给天王星带来一系列的影响,使它不同于其他运动,如磁场、大气等。这些是科学家渴望理解的关键。与

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海王星

相比,海王星似乎更有吸引力首先,它的表面有许多风暴,其中最著名的是类似木星大红斑的大黑斑。区别在于大红斑总是存在,而大黑斑有时不存在,来去无踪。

同时,海王星有一个更大的优势——海卫一

正如我们所说,卫星也是冰巨人探索任务的关键。火卫一是太阳系中最奇怪的卫星之一。我们发表了一份文件来介绍它。虽然海王星比天王星热,但海卫一是太阳系中最冷的天体之一,甚至比冥王星还冷,这很奇怪。此外,科学家们怀疑海卫一表面下有太多的海洋,这也引起了科学家们的注意,因为液态水让人们想起了外星生命。此外,海卫一是一颗地质上活跃的卫星,表面看起来很年轻,有大量的火山活动——仅仅因为温度太低,冰就喷出来了。然而,它的身份仍然是一个谜。许多人怀疑它曾经像冥王星一样是一个独立的天体,后来被海王星的引力捕获。

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(航海家2号彩色渲染后的木卫一照片)

木卫一的独特性让科学家们充满了好奇。中国历史上有句谚语“母亲对孩子来说是珍贵的”,海王星就是一个例子。

此外,由于海王星和海卫一的独特位置,科学家必须优先探索海王星,并在2040年前实现它。否则,特里顿面临的下一个问题是80年的黑暗...

2 019,美国宇航局提出了三叉戟计划,其目标是在2038年将探测器送入海王星轨道进行研究。

摘要

无论从哪个方面来看,人类都应该开始探索冰巨星的时代正如英国布里斯托尔大学的系外行星科学家汉娜·维克福德所说,迄今发现的系外行星中,有40%的大小与冰巨人相同。因此,对冰巨人的研究不仅有利于对太阳系的研究,也有助于我们了解其他星系。

然而,美国国家航空航天局目前正在执行的火星和金星探测任务都是长达几十年的任务,现在正全面展开。它们也是冰天雪地探索任务中需要解决的问题之一。一些科学家甚至坐不住说:不管他关心什么火星和金星,如果他不去冰巨人那就太晚了。

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美国国家航空航天局似乎已经意识到了冰天雪地探索任务的紧迫性,并更加关注海王星。他们说,2022年行星科学十年调查将最终确定这次讨论的结果。欧洲航天局

也表示,如果美国航天局不反对,他们也愿意伸出援助之手。这两家公司正在合作探索两个冰巨人。我想知道美国宇航局是否会同意。

那么,如果只有一个可以探索,你想要哪一个?

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