美國旅行者-2號星際探測器成為首個飛近天王星

在34年前的今天，1986年1月24日(農曆1985年12月15日)，美國旅行者-2號星際探測器成為首個飛近天王星。美國旅行者-2號星際探測器成為首個飛近天王星的航天器。透過探測發現，天王星表面有數千公里厚的大氣，表面溫度在零下180攝氏度以下。旅行者2號(Voyager2)是一艘於1977年8月20日發射的美國國家航空航天局無人宇宙飛船。它與其姊妹船旅行者1號基本上設計相同。不同的是旅行者2號循一個較慢的飛行軌跡，使它能夠保持在黃道(即太陽系眾行星的軌道水平面)之中，藉此在1981年的時候透過土星的引力加速飛往天王星和海王星。正因如此，它並沒有像它的姊妹旅行者1號一樣能夠如此靠近土衛六。但它因此而成為了第一艘造訪天王星和海王星的宇宙飛船，完成了藉這個176年一遇的行星幾何排陣而造訪四顆行星的機會。旅行者2號被認為是從地球發射的太空船中最多產的一艘宇宙飛船。皆因在美國國家航空航天局對其後的伽利略號和卡西尼-惠更斯號等的計劃上收緊花費，它仍能以強大的攝影機及大量的科學儀器造訪四顆行星及其衛星。如果沒有未預料的失敗發生，我們將能在與它們保持聯絡，直到2030年。兩架飛行器有大量的聯氨燃料。旅行者1號的推進劑能使用到2040年，2號的能用到2034年。限制因素則在於RTG(放射性同位素熱電產生器)。到2000年前，UVS(紫外線分光計)儀器的動力將耗盡。到2010年，剩餘的動力使得所有的場與粒子儀器無法同時工作。這時，一個能源共享方案將被執行，使得場與粒子儀器中的一些與另一些輪流工作。飛行器能在這狀態下持續工作約10年。到最後，能量可能太少，以致無>**常維持飛行器的工作。由泰坦3號E半人馬座火箭發射的旅行者2號與“旅行者-1”號探測器一樣，“旅行者-2”號也攜帶有一批所謂的“地球名片”--其中包括著各種幾何圖案的鍍金銅片，以及記錄有地球上各種聲音的唱盤，為的是讓可能存在的外星智慧生物知道地球上也存在著生命。據天文學家們的計算，如果“旅行者-2”號一直能順利地飛行下去，從理論上講，其將在公元8571年飛抵距離地球4光年的Barnard恆星附近，而到公元20319年，其將飛抵距離半人馬座3.5光年的地方，而到296036年，將到達距離天狼星最近處，約4.3光年。拜訪天王星旅行者2號在1986年1月24日最接近天王星，並旋即發現了10個之前未知的天然衛星。另外太空船亦探測了天王星由其自轉軸傾斜97.77°緣故而獨特的大氣層，並觀察了他的行星環系統。在這首次的略過之中，最接近天王星時只距離天王星的雲層頂部81，500公里(50，600英里)而已。天王星是太陽系裡第三大的行星，它於距離太陽約28億公里(17億英里)的距離圍繞太陽公轉。其公轉週期是84年，自轉週期則是17小時14分鐘。天王星的自轉獨特在於它實際上是傾倒在其軌道滾動，一般認為這個不尋常的位置是由於在太陽系的形成早期曾與一顆行星大小的星體碰撞過的原故。由於它的奇怪定位，使它的兩極會分別接受長達42年的白晝或晚上，所以科學家們都不知道會在天王星上發現到些什麼。旅行者2號發現了其中一樣因天王星的傾斜位置而對其傾斜了60度的磁場的影響，就是其磁尾因天王星的轉動而被扭曲成為了一個螺旋形，出現在天王星的後方。不過其實在旅行者到訪之前，人們對天王星擁有磁場並不知情。天王星的輻射帶被發現如土星的一樣密集。輻射帶裡輻射的密集程度，會令光線把任何困在衛星或環裡冰面上的甲烷迅速地(在100，000年以內)變暗。這樣解釋了為什麼天王星的衛星及環大部份都以灰色為主。在日光直射的一極檢測到一些高層次的霧，發現這些霧幫助散播大量的紫外光，這個現象稱之為“日輝”。其平均溫度是60K(-350°F)。令人驚訝的是，即使是被照射的一極和黑暗的一極，在整顆行星上的雲頂氣溫幾乎一致。在五顆最大的天然衛星中執行軌跡最靠近天王星的天衛五，展示出它是太陽系中最奇怪的星體之一。當旅行者2號飛過時，從拍攝回來的詳細照片中看到其表面上有一些深達20公里(12英里)的峽谷、隆起的斷層和新舊年齡混合的地表。有理論指天衛五可能是把早期一些猛烈撞擊後破裂的物質重新組合而成。太空船同時亦觀測了九個已知的環，顯示出天王星的環與木星和土星的環截然不同。整個星環系統相對地較新，並非與天王星形成時一起形成。星環裡的組成粒子有可能是一顆因高速撞擊或被潮汐力撕碎的衛星碎片而形成。天王星天王星是從太陽系由內向外的第七顆行星，其體積在太陽系中排名第三(比海王星大)，質量排名第四(比海王星輕)。與在古代就為人們所知的五顆行星(水星、金星、火星、木星、土星)相比，天王星的亮度也是肉眼可見的，但由於較為黯淡以及緩慢的繞行速度而未被古代的觀測者認定為一顆行星。直到1781年3月13日，威廉·赫歇耳爵士宣佈他發現了天王星，從而在太陽系的現代史上首度擴充套件了已知的界限。這也是第一顆使用望遠鏡發現的行星。天王星和海王星的內部和大氣構成不同於更巨大的氣體巨星，木星和土星。同樣的，天文學家設立了不同的冰巨星分類來安置她們。天王星大氣的主要成分是氫和氦，還包含較高比例的由水、氨、甲烷等結成的“冰”，與可以探測到的碳氫化合物。天王星是太陽系內大氣層最冷的行星，最低溫度只有49K(?224℃)。其外部的大氣層具有複雜的雲層結構，水在最低的雲層內，而甲烷組成最高處的雲層。相比較而言，天王星的內部則是由冰和岩石所構成。天王星非氣體部分的情況，磁場是唯一可以利用的資訊。科學家們測定了天王星的自轉週期，大約為17.3小時。