『天王星』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( 二 )


天王星的窗口期相对更长一些 , 因为对于探索天王星来说 , 天文学家还要考虑一个因素——木星引力弹弓 。木星的引力弹弓大家应该比较熟悉了 , 就是利用木星公转的速度 , 带动航天器 , 同样可以节省航天器能源 , 也可以提高其速度 。火星在木星内侧 , 我们探索火星是不会路过木星 , 所以不必考虑这一天 。如果要探索天王星或者海王星 , 这就不得不计算在内了 。
『天王星』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
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目前看来比较有可能执行探索任务的下一个窗口期 , 大概就是2034年了 。如果2034年不能发射探测器 , 就要等到2041年 。
而对于海王星来说 , 2026年将是一个机会 。不过 , 考虑到7年的航行期 , 看样子我们是已经错过了 。下一次机会 , 是在2031年发射 , 利用绝佳的机会借助木星的力量 , 于2038年抵达海王星 。
因此 , 不论天王星还是海王星的探索 , 最早都要30年代才可以执行 。
不过 , 这不代表我们现在不需要着急 。恰恰相反 , 如果NASA真的有这个计划 , 现在就要尽快布局了 。因为这么巨大的项目 , 没有10年是根本准备不完的 。因此 , 虽然最近探索冰巨星的计划再度提上议事日程 , 但其实和3年前是同一个项目 。
探索目标
首先 , 探索目标就是必须要明确的 。
根据“冰巨星”预研组主任艾米·西蒙表示 , 他们对冰巨星研究的主要目标 , 定在了四个方面:行星环、卫星、气氛和磁层 。表面看是4个主要任务 , 但其实仔细展开的话 , 是非常多的小任务 。
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实际上 , 关于天王星和海王星 , 有太多的未解之谜等着被揭开 。我们大致罗列几点:冰巨星表面的气体到底是不是天文学家所推测的那样?为何根据旅行者2号的探测结果 , 比天王星远了16亿公里的海王星 , 反而比天王星的表面温度高?
为何迟迟不执行任务
说到这里 , 很多人会纳闷:既然冰巨星有如此多的未解之谜 , 为何科学家30年来都不回去看看呢?如今想要发射探测器去冰巨星 , 难点到底在哪呢?
首先 , 就是动力问题 。我们知道 , 目前人类最高效的能源 , 就是核能了 。不过 , 由于国际条约对浓缩钚的限制 , 钚-238为动力的原子电池材料供应不足 , 这给NASA带来了很大的麻烦 。毕竟 , 如果没有核动力 , 而是仅仅靠太阳能的话 , 航天器基本飞不出10个天文单位 , 也就是土星轨道附近 。
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(人类第一颗探索冥王星的探测器——新地平线号 , 动力来源为核动力 , 利用放射性同位素二氧化钚自然衰变时所释放出来的热 , 以热电偶形式发电)
其次 , 就是我们说到的窗口期 , 科学家必须把握好时机 , 才能发射探测器 。当然 , 这个不算是难题 , 只是对时间有点限制罢了 。
第三 , 也是非常重要的 , 那就是钱——没钱去什么外太空 , 玩什么说走就走的旅行?众所周知 , 虽然特朗普同志很重视太空发展 , 但是NASA的各种科研导致钱用得比烧得还快 , 所以囊中一直很羞涩 , 万众期待的詹姆斯·韦伯太空望远镜也因此一拖再拖 。
因此 , 接下来他们可能要面临的一个尴尬局面就是:天王星和海王星 , 恐怕就是鱼和熊掌 , 不能兼得……
尴尬的抉择
说起天王星和海王星之间的抉择 , 还真是让科学家们迟迟下不了决心 。听说 , 在NASA科学家的心中 , 天王星和海王星就是红玫瑰和白玫瑰 , 去探索红玫瑰 , 白玫瑰就是床前明月光……


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