剛剛發現了海王星的新月
– 2019年2月24日的新聞 –
自2013年以來，人們就知道海王星的新月，但有時需要時間才能使發現正式化。它被命名為Hippocamp。這個月亮非常小，所以它看起來像一個小行星。然而，它可以告訴我們關於海王星月球系統過去的有趣事情。
Hippocamp距離Proteus只有12,000公里，另一個月球直徑400公里。在變形蟲的表面上觀察到巨大的撞擊坑，稱為Pharos。我們可以想像Hippocamp是在這種影響下誕生的。但到目前為止，仍然很難觀察到這些複雜的系統。
海王星十年一次或兩次出現一個大黑點
– 2019年2月24日的新聞 –
當旅行者2號宇宙飛船飛越海王星時，它拍攝了赤道上的一個大黑點。以前從未觀察到這個黑斑。然後人們認為它是一種常年現象，就像木星的大紅點。但由於沒有足夠強大的望遠鏡，因此不可能觀察暗點的演變。
在20世紀90年代中期，經過哈勃太空望遠鏡的修正後，我們終於能夠精確地觀察海王星。旅行者2號檢測到的大黑點消失了。從那時起，人們觀察到有時像地球一樣大的黑點在海王星表面出現並消失了5次。因此，它是一種反復出現的現象，可能會發生一次或兩次十年。
每一次，黑點都伴隨著清澈的雲彩。事實上，雲似乎甚至在黑點到來之前。例如，我們在2015年開始觀察到清澈的雲層，幾年後出現了一個新的黑點。這些黑點被認為是與木星現像有些類似的大漩渦。當它們快速出現和消失時，這是理解這些結構如何形成和消散的絕佳機會。
海王星的任務可以在20世紀30年代初推出，以便更好地了解它
– 2019年1月31日的新聞 –
我們仍然不太了解海王星，它隻飛過一次
Voyager 2太空探測器在20世紀80年代後期接近海王星和天王星。雖然木星和土星有專門的軌道飛行器，但太陽系的另外兩個巨行星仍然幾乎未被開發。
海王星是一個冰巨人。其大氣中含有大量揮發性物質，如水或氨。這使海王星呈現出獨特的藍色。我們還沒有完全理解冰巨人的創造故事和激活他們的機制。然而，我們發現的大部分系外行星都屬於這一類。
海王星的質量是地球質量的17倍，直徑為5萬公里。海王星的日子持續16到17個小時。海王星的傾斜度為29度，與火星或地球非常相似。海王星有14個衛星。海王星的平均溫度是行星上記錄的最低溫度。
距離是探索海王星的一個大問題，但有解決方案
像天王星一樣，海王星還不為人知。然而，了解太陽系和其他系統的歷史非常重要。它們是邏輯上的優先勘探目標。問題是海王星和天王星離地球很遠。它們離地球比木星遠四倍。太空探測器伽利略和朱諾花了大約五年時間進入這個天然氣巨頭的軌道。憑藉我們目前的手段，我們不能希望在可接受的時間內進行這樣的旅行。如果沒有引力輔助機動，我們估計到達海王星大約需要15年。
但是，有軌道力學。太陽系的外行星需要幾十年才能完成它們的軌道。因此，它們通常不能正確地對齊以允許這樣的旅行，每個世紀最多幾次。所以我們想像一下，向海王星發射的宇宙飛船至少會在木星周圍進行引力輔助機動。這使得New Horizons的加速速度提高了20,000公里/小時，並將旅行時間縮短了3年，以便冥王星。
但重要的是太空探測器不要太快。為了能夠將太空探測器放入其中一個冰巨人的軌道，它必須在到達時減速。當太空探測器高速到達時，軌道插入操縱會花費更多的推進劑。問題是太空探測器必須快速進行，因為長途旅行會影響機器的可靠性和提供電力的钚的效率。如果太空探測器太快，則軌道插入操作變得太昂貴。對於卡西尼來說，這個等式很難解決，因為它在軌道上插入了超過三噸的推進劑，使其成為土星圍繞的最大空間探測器之一。
美國宇航局計劃在20世紀30年代初向海王星和天王星發射任務
到達海王星的最簡單方法是放棄將太空探測器放入軌道，並對飛越感到滿意的想法。然後足以在初始推力期間積累盡可能多的速度並且進行不同的重力輔助操縱。然後，我們可以在十年內用相對較輕的太空船加入海王星和天王星。然而，科學結果將相當薄弱，因為我們只會復制旅行者2號航天器的飛行。我們應該把重點放在海王星上，而忽略它的衛星。
與我們可能獲得的科學結果相比，這是一個非常重要的延遲。這項任務仍有可能，預算超過15億美元。另一個解決方案是為設計一個4到7噸的航天器付出更多，這個航天器需要12到13年才能加入其中一個冰巨石並進入軌道。經過幾年的現場研究，科學成果必將更加有趣。
2010年，NASA委託對幾種情景進行研究。從木星的引力輔助和加入海王星中受益的發射窗口是在2030年到2034年之間。我們可以想像兩個宇宙飛船的雙重發射朝著這兩個目標進行。如果我們使用重型發射器並且我們同意花費很多錢，這將是可能的。
為了在RTG上保持最佳性能，整個任務最長可延長15年。推進的選擇可以在旅程的第一部分與離子推進混合，然後從六個太陽的天文單位推進化學推進。
科學目標將受到NASA技術選擇的影響
美國國家航空航天局已經確定了這項任務的12個主要科學目標：了解地球的內部結構，其組成，測量大氣的運動，識別衛星等。當然，所有這些目標都需要使用不同的科學儀器。預算將決定是否啟動這樣的任務，同時向海王星和天王星發射兩個大型軌道。它們可能配備了大氣探頭，在這種情況下，科學結果可能是巨大的。由於這樣的任務成本，美國宇航局似乎更有可能選擇專注於海王星或天王星。美國航天局也可能會讓歐洲人與他們合作。
無論選擇哪種選擇，對海王星或天王星的任務都需要技術選擇。雙推進系統需要雙電源，太陽能電池板和RTG。 NASA委託進行的研究中提出的解決方案需要很少的新技術發展，這可能使NASA能夠在不久的將來驗證它們。在2021年初，NASA的研究重點將在未來10年內確定。如果在美國宇航局的優先事項中列出了冰巨人的探索，那麼這樣的任務可能會有很大的預算，這可以考慮向海王星和天王星發送一個或兩個軌道。
在海王星和天王星上，下着钻石
– 2017年8月29日的新闻 –
在地球上，正在下雨。在土卫六上，正在下雨的液态甲烷。在天王星和海王星上，正在下雨的钻石。钻石应该在这些气态巨行星的大气层中形成。但这是第一次，这些环境的极端天气条件可以在地球上重建。斯坦福大学的研究人员正在进行实验。为了模拟气态巨人的大气压力，他们使用了超短激光脉冲。
这些激光器的目标是含有氢和碳的聚苯乙烯。理论上说，这两个元素在达到温度和足够的压力时可以形成金刚石。这确实是负责实验的研究人员所观察到的。在天王星和海王星上，钻石形成的条件将发生在离大气外边界约8000公里处。钻石将在几千年内形成，重量可达数百万克拉。然后他们将流向地球的中心。因此，我们想象这些气态巨人的核心中有巨大的宝藏。不幸的是，它是一种永远无法进入的宝藏，因为这些地区普遍存在的压力和温度条件会破坏不谨慎的临近。
然而，斯坦福大学研究人员使用的方法具有能够用于合成人造钻石的优点。这些隐藏的钻石永远不会被看到，但了解它们的形成方式可以更好地了解气态巨行星的工作原理。例如，它仍然是要发现在行星的更深层中这些钻石会发生什么。在天王星上会有一个与地球上的水循环相当的钻石循环。
我们自己的太阳系仍然有许多惊喜。它还提醒我们，天王星和海王星仍然是非常未知的世界。只有旅行者2号太空探测器飞过它们。我们对他们的卫星知之甚少。遗憾的是，如果没有任何太空探测通知我们，这些世界就会变得非常棒。目前没有为天王星或海王星计划任务。因此，我们必须对使用望远镜的观测表示满意。希望有一天，航天局会费心将太空探测器放入这两个世界中的一个轨道。
關於海王星的要點
海王星是太陽系中的第八顆行星。 離太陽太遠，繞太陽運行需要近165年的時間。 海王星伴隨著至少十四個衛星。 我們可能會發現其他人，但像天王星一樣，海王星到目前為止只是非常簡短地探索過。 海王星的氣氛非常活躍。 經常風暴和強風席捲它。 它是在實踐中被發現之前在理論上被發現的唯一行星，這是牛頓力學有效性的有力證明。
图片来自NASA / Voyager 2团队[公共领域]，通过Wikimedia Commons
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