科學家對火星開展了長期持續的探索，也向木星、土星、水星和金星分別派遣了多位“使者”，窺探到這些行星不少秘密，唯獨天王星和海王星，迄今隻有“旅行者2號”探測器於(yu) 上世紀80年代拜訪過。這兩(liang) 顆藍色的冰巨星是太陽係中距離地球最遠、人類探索最少也最神秘的行星。

　　現在，隨著一個(ge) 罕見的“行星連珠”時刻日益接近，越來越多科學家提議向天王星或海王星派遣探測器。他們(men) 認為(wei) ，探索這兩(liang) 顆冰巨星將帶來很多嶄新的研究領域，包括研究天王星的行星環、行星大氣層、行星的衛星和海洋等，進一步揭示太陽係邊緣隱藏的奧秘。

　　太陽係的“藍色妖姬”

　　天王星是有著大理石紋的淡藍色星球，懸在黑暗冰冷的太空深處，距離太陽29億(yi) 公裏。和土星一樣，天王星也有行星環。而在距太陽45億(yi) 公裏的太空深處，棲息著海王星。

　　天文學家將天王星和海王星視為(wei) “雙胞胎”，因為(wei) 它們(men) 的大小和質量相似。但瑞士蘇黎世大學行星科學家拉維特·海勒德表示，沒人知道它們(men) 究竟有多相似，也不知道它們(men) 的組成以及它們(men) 如何形成。

　　現有模型很難解釋這兩(liang) 顆行星的內(nei) 部結構，也無法闡釋為(wei) 什麽(me) 距太陽更遙遠的海王星似乎比距離太陽更近的天王星更熱——“旅行者2號”提供的數據顯示，天王星表麵溫度為(wei) 零下224攝氏度，是太陽係中最冷的行星；而海王星表麵溫度為(wei) 零下214攝氏度。

　　海勒德說，每個(ge) 人都認為(wei) ，這兩(liang) 顆天體(ti) 是由水或氨冰組成，“但真相如何仍是未知數”，需要派遣探測器前去一探究竟。

　　英國布裏斯托大學係外行星科學家漢娜·威克福德表示，探索冰巨星的重大任務也將使係外行星研究受益。因為(wei) 已知的係外行星中，約40%跟冰巨星差不多大小，對太陽係內(nei) 這兩(liang) 顆冰巨星的探索有助於(yu) 我們(men) 進一步了解這些係外行星的大小和大氣層，從(cong) 而揭示它們(men) 的形成和演化過程。

　　拜訪這兩(liang) 顆冰巨星中的任意一顆都會(hui) 獲得豐(feng) 碩成果。研究表明，雖然派遣一個(ge) 探測器拜訪兩(liang) 顆行星是可行的，但這樣做的成本太高。

　　如果二選一的話，有科學家認為(wei) ，應該派遣探測器拜訪海王星，因為(wei) 其最大的衛星海衛一“特裏同”（Triton）的地質活動很活躍，而且，或許擁有一個(ge) 可能由液態水組成的地下海洋。

　　但NASA噴氣推進實驗室行星科學家馬克·霍夫施塔特認為(wei) ，天王星比海王星更奇特，因為(wei) 天王星的磁場相對於(yu) 行星旋轉軸傾(qing) 斜，這挑戰了現有科學模型。此外，天王星的發射窗口更晚一點，也使探索這顆行星更切合實際。

　　“行星連珠”的引力彈弓效應

　　科學家們(men) 表示，除了海王星和天王星這對“藍色妖姬”本身充滿神秘誘惑之外，這兩(liang) 顆行星和木星之間罕見的“行星連珠”現象將出現於(yu) 本世紀30年代初。“行星連珠”是指行星都在太陽同一側(ce) 且排列在一條直線上。

　　屆時，航天器可利用這一現象，在飛向行星的途中利用木星的引力彈弓效應，縮短行進時間，更快到達目的地。此外，利用引力彈弓效應還可以減少探測器的燃料使用量，使飛船能攜帶全套科學儀(yi) 器。

　　為(wei) 利用這一罕見的時刻，前往海王星的探測器需要在2031年左右發射；而前往天王星的探測器則需要在本世紀30年代中期發射。

　　霍夫施塔特說，上述兩(liang) 個(ge) 時間段是“正確的發射時機，機不可失。”

　　錯過機會(hui) 將再等十年

　　盡管如此，很多人擔心時間來不及。對於(yu) NASA而言，此類耗資數十億(yi) 美元的“旗艦”任務通常需要7—10年時間準備，而NASA要根據將於(yu) 2022年發布的《行星科學十年調查》中所確定的任務優(you) 先級來考慮批準哪些項目，前往海王星或天王星的任務將麵臨(lin) 從(cong) 火星取回樣本或探索金星等提案的競爭(zheng) 。

　　歐洲空間局（ESA）戰略、規劃和社團協調負責人法比奧·法瓦塔表示，就太空而言，“就像要後天派遣探測器一樣”。ESA正在開展兩(liang) 項重要任務，預計於(yu) 本世紀30年代初發射。因此，“旅行者2050”（Voyage 2050）提議拜訪冰巨星，ESA也無法在此發射窗口發射探測器。“旅行者2050”是ESA下一個(ge) 長期空間探索計劃，所有被這個(ge) 計劃選中的項目，會(hui) 在2030年到2050年之間發射。

　　他補充說，作為(wei) 備選方案，如果美國同意，ESA可參與(yu) NASA領導的任務。兩(liang) 家機構都可以發送更輕便、成本更低的任務，例如飛越其中一顆冰巨星。這也將為(wei) 科學家提供有價(jia) 值的數據，但無法提供科學家希望的全麵數據。

　　如果錯過了本世紀30年代的發射窗口，科學家們(men) 將不得不再等十年，等下一“行星連珠”現象出現，或者仰仗更強大的發射係統，例如NASA的“太空發射係統”（SLS），但該技術目前仍處於(yu) 研發階段。

　　英國萊斯特大學的行星科學家利·弗萊徹說，人類已對火星、金星、土星、木星等開展了較為(wei) 深入的探索，但“天王星和海王星有其獨特之處，我們(men) 還沒有完成探索它們(men) 的第一階段”。

　　人類對冰巨星的每一次造訪都是進入未知世界的遠航，盡管探測器到達那裏時會(hui) 因為(wei) 速度太快，隻能在行星範圍內(nei) 停留數小時，但這數小時收集的數據，也讓我們(men) 開始了解那些隱藏在太陽係邊緣空間的秘密。（記者 劉 霞）