安迪·托马斯维克，《今日宇宙》 天王星的大卫星和一个小卫星的蒙太奇:从左到右冰球，米兰达，爱丽儿，翁布里尔，二氧化钛和奥伯伦
其他卫星还没有详细拍摄
原始照片是由美国宇航局的旅行者2号拍摄的
尺寸比例正确
信用:NASA 你所知道的关于天王星最有趣的事实是什么？它的旋转轴和太阳系其他星球完全不在一条直线上的事实？或者天王星的磁层是不对称的，相对于它的旋转轴明显倾斜，并且明显偏离行星的中心？或者它的卫星都是以莎士比亚或亚历山大·波普的人物命名的？ 所有这些事实(文学参考文献除外)都来自非常有限的数据集
一些最好的数据是在1986年旅行者2号飞越期间收集的
从那以后，唯一的新数据来自地球上的望远镜
虽然它们的分辨率一直在稳步提高，但它们只能触及最近的冰巨人周围系统中潜伏的东西的表面
希望这种情况会有所改变，因为一个科学家团队已经发表了一份白皮书，倡导从一个新的旗舰级航天器上进行访问
这篇论文是由Dr
理查德·卡特赖特，SETI研究所的一名研究科学家
克洛伊·贝丁菲尔德是国家科学技术研究所和美国宇航局艾姆斯研究中心的科学家，他收集了100多位合作者来支持这篇论文
该文件提出了一个旗舰级的任务，其总价格超过10亿美元
该小组建议，这项任务应该在未来十年内设计和发射，以便利用木星的重力辅助，这种辅助每隔几十年才出现一次
旅行者号探测器在20世纪80年代使用的木星重力辅助路径，包括旅行者2号到达天王星的路径
信用:NASA 重力辅助有两个主要好处
一个是它将更快地完成任务，让它在能源耗尽之前有更多的时间真正做科学研究
此外，作为扩展任务的一部分，它有可能使宇宙飞船及时到达天王星系统，看到春分点
监测这一非常罕见的事件将使科学团队能够捕捉到更多迄今为止无法收集到的独特数据
然而，科学小组感兴趣的不仅仅是这颗行星本身
天王星的许多卫星是独一无二的，它们本身就值得仔细观察
旅行者2号发现了10个新月，此后又发现了更多的新月，使总数达到27个，在太阳系中排名第三
这些卫星分为三个不同的类别——五个经典卫星，其中二氧化钛是最大的，九个不规则卫星，其轨道表明它们可能是从太阳系其他地方捕获的物体，以及13个主要位于天王星环上的内部或环形卫星
图片显示了天王星的位置，行星的环，和它的27个卫星中的一些
信用:NASA 经典卫星可能由岩石和水冰组成，有可能成为海洋世界，在厚厚的冰层下有地下海洋
这些地下海洋可能会在经典卫星上引起构造或低温火山活动
米兰达和爱丽儿有一些迹象表明这一点，这两个经典卫星的表面似乎在相对较近的过去发生了变化(从地质学角度来说)
目前它们表面的图像分辨率相对较低，计划任务的主要目标之一是拍摄卫星表面的高分辨率图像
随着分辨率的提高，人们对这些卫星的地质特征有了更好的了解，包括陨石坑的数量，这可以作为表面年龄的一个代表
如果这些卫星确实有地下海洋，它们将被列入天体生物学家感兴趣的世界列表
这份名单还包括像恩克拉多斯这样的地方，它和米兰达非常相似
卡特赖特
但这不是系统中唯一有趣的地方
天王星的环月之一Mab在一个弥漫的尘埃环内运行，该环可能由微小天体喷出的物质支撑，这些物质也可能最终出现在邻近的卫星上
类似地，外卫星二氧化钛和奥伯伦可能被天王星遥远的不规则卫星落下的尘埃覆盖
天王星不同卫星之间的这种动态相互作用可以通过提议的任务来验证
天王星最有趣的卫星之一米兰达的最高分辨率图像
信用:NASA 为了验证卫星之间的相互作用和行星系统的许多其他错综复杂之处，该任务将必须有一些先进的仪器来收集所有的数据
医生
卡特赖特提到将有三个主要的:一个可见光相机，一个磁力计，和一个近红外测绘光谱仪
如上所述，除了为地球上的消费提供令人敬畏的行星系统图片之外，可见光照相机还可以用来提供物体表面的高分辨率图像
它可以提供对任何最近地表活动的洞察，并且它将成为观察天王星本身季节性变化的扩展任务目标的一部分
磁力计将允许科学家近距离研究卫星和天王星独特磁场之间的相互作用
磁强计可以通过识别这些卫星内部产生的感应磁场来搜索这些卫星中含盐的地下海洋
这项技术被伽利略的磁力计用来在木星的大卫星中寻找含盐的海洋
JPL最近开发了一种非常灵敏的磁力仪，有可能在这次任务中发射
我们唯一拥有的马布图像之一——一颗可能正在围绕地球播撒自己的光环的天王星卫星
信用:NASA 近红外绘图光谱仪是任何现代空间科学任务的标准仪器，也是了解天王星卫星表面存在哪些分子的关键
特别是，它可以表征二氧化碳冰和含氨物质，这是在天王星的一些卫星上检测到的地质寿命短暂的分子
研究这些分子将使我们能够更好地理解这些卫星的天体生物学潜力
当被问及为什么向这个未知天体生物学潜力的外层冰巨人派遣一个任务，可能比向其他有前途的天体生物学候选人派遣任务更好地利用美国人的税收时，Dr
卡特赖特指出了两个主要原因
首先，关于天王星的数据很少，大部分数据是在过去30多年里远程收集的
以轨道运行为目的的单一系统任务，将极大地增加我们对太阳系中研究最少的行星之一的了解
JPL最近开发的磁力仪是有史以来最灵敏的
信用:美国国家航空航天局/JPL 旅行者2号在1986年飞越天王星时拍摄的最后一张照片
信用:NASA 国家地理视频分享了一些关于天王星的有趣细节
信用:国家地理 其次，你可以用一次去天王星的轨道飞行器任务回答的问题数量远远超过了从一次去月球旅行中收集的数据
在这个系统中有27个已知的天体需要研究，连同行星本身、它的环和它怪异的磁气圈，也许还有更多的卫星有待发现
一个轨道飞行器将能够收集所有这些卫星的数据
医生
卡特赖特也很快指出，作为上一个十年调查的一部分，一个类似天王星系统的任务在优先级方面排名第三
在它之前的两个任务是后来的“坚忍火星漫游者”和“欧罗巴快船”任务，这两个任务都在向前发展
随着天王星项目的下一步，团队的希望很高，这一概念将作为下一个旗舰任务
如果它被捡起来，团队有一点时间在2030年到2034年之间击中利用木星引力辅助所需的窗口
在这个巨大的气体巨人的帮助下，这个任务预计将在2040年代早期到中期到达铀系
这将给予任务科学家足够的时间来复习他们的莎士比亚，以防他们有机会命名更多的卫星
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
