几十年来，拥挤的天王星可能会迎来游客。美国国家航空航天局将向天王星及其卫星派遣探测器。图片来源：英国自然杂志网站
据《自然》杂志网站近日报道，美国行星科学家发表了详细报告，阐述了美国国家航空航天局（nasA）目前对太阳系的了解以及未来十年(2022年至2032年)的探索重点。
这份报告是在过去两年美国行星科学家提交的527份白皮书和97位专家讨论的基础上生成的，其中最引人注目的任务是在20世纪30年代初发射天王星探测器；在20世纪30年代末或20世纪40年代初向土卫二(土星卫星之一)派遣探测器。
天王星变天王
该报告称天王星为太阳系最迷人的天体之一，建议将天王星轨道器和探测器作为头号旗舰任务。
天文学家建议向天王星发射轨道飞机和探测器，投资约42亿美元。理想的发射时间是2031年或2032年。他们将花13年时间到达天王星，然后围绕天王星运行几年，以获取关于它的大气层、内部和卫星的信息。上一次和唯一一次访问天王星是1986年飞越天王星的旅行者2探测器。最新的调查预计将揭示行星及其卫星的形成和进化。
据报道，轨道飞将围绕天王星飞行数年，收集其磁场信息，可能为天王星上发光的极光提供能量。探测器将进入天王星的大气层，测量其大气成分、温度和循环。报告的主要编辑之一，西南研究所的罗宾·卡纳普说:这将是科学家们对冰巨星的第一次太空飞行任务。鉴于我们认为冰巨星可能是宇宙中最常见的行星类型，这项任务尤为重要。
这项任务将探索天王星27颗已知卫星的一部分，可能是天卫三和天卫四，冰下有足够的水。
报告参与者，NASA戈达德太空飞行中心的行星科学家艾米·西蒙说：这项任务将是绝对可变的。天王星充满了谜团，比如为什么它几乎侧向旋转，以及它如何形成一个复杂的磁场。研究天王星可以为科学家提供关于围绕其他恒星运行行星的信息，因为在已知的5000多颗外行星中，最常见的是天王星的大小。
天文学家指出，天王星的任务可以由商用猎鹰重型火箭发射，海王星的任务可能需要更大的火箭，比如NASA太空发射系统（SLS）。
土卫二寻找生命
报告中排名第二的旗舰任务是土卫二绕落器，它是一个集轨道飞机和着陆器于一体的探测器，价值可能高达50亿美元，将探测土星的冰卫星土卫二。土卫二表面下有一片海洋，羽毛流冲破冰壳，喷入太空。报告称，土卫二的条件允许科学家直接调查一个海洋世界的宜居性，并评估它是否有生命。
土卫二绕落器将围绕土卫二的轨道运行一年半，收集羽流样本，然后降落在土卫二上，在那里进行为期两年的探测任务，收集更多样本进行分析，寻找生命的迹象。这项任务预计将于20世纪30年代末开始SLS或者重鹰火箭发射，并20世纪50年代初着陆。
小行星的攻击需要防御
此外，该报告首次进行了分析NASA准备保护地球免受致命小行星的攻击。建议该机构尽快启动探测近地小行星的任务。NASA该项目将推迟两年至2028年，以节省资金。
近几年，NASA行星防御领域越来越受到重视，涉及到识别、跟踪和评估附近小行星对地球构成的风险。该机构已经制定了探测这些小行星的勘探计划，并正在努力建造一个名为近地天体勘探员的新宇宙飞，以识别这些近地天体，这些都得到了新报告的认可。
报告中列出的最优先事项是完成NASA火星样本回收任务。毅力号火星探测器在探索火星表面的过程中一直在收集样本，然后将样本交给计划在2028年到达火星的航天器，以便科学家在最终返回地球后进行分析。
该报告还建议进行一些相对较小的太空飞行任务，如从月球南极发射月球车收集样本，并让宇航员将样本带回地球。
此外，该报告还考虑了另外四个旗舰任务方案：一个木卫二着陆器、一个水星着陆器、一个海王星轨道器和探测器，以及将在金星大气中运行的轨道器、着陆器和金星探测任务，但由于成本和技术成熟度，这些方案最终被拒绝。
这份十年的调查报告包括行星科学家在未来十年最迫切需要解决的科学问题:起源(太阳系和地球是如何起源的，它们在宇宙中是否罕见)、天体(如何进化行星)、生命和宜居性(地球上宜居环境和生命的出现是什么条件导致的，其他地方是否有生命)，新的调查任务将帮助科学家回答这些问题。
