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落入一個冰巨人的大氣層
落入一個冰巨人的大氣層
发表于
2025-11-02 11:54:53
来源：
國富民強網
1989年旅行者2號看到的海王星。信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共領域
（神秘的地球uux.cn）據歐洲航天局：“冰巨人”行星天王星和海王星獨特的大氣成分被重新創造，以模擬它們內部深處的暴跌，使用了適當改造的歐洲激波管和等離子體設備。
作為模擬擬議中的大氣探測器飛行的努力的一部分，測試活動實現了高達19公裏/秒的等效速度——盡管還需要進一步的工作才能達到探測這些氣體巨星將達到的實際速度。
測試在英國牛津大學的高超音速等離子體T6 Stalker隧道內進行，同時在德國斯圖加特大學高焓流診斷小組的等離子體風洞內進行，如這裏的視頻剪輯所示。
無論是通過撞擊、著陸還是大氣探測，人類製造的航天器已經觸及了太陽係的所有行星，除了兩個:外層氣體巨行星天王星和海王星。
現在，美國國家航空航天局和歐洲航天局都在考慮未來對這對大小幾乎相同的迷人雙星的探測任務。
雖然從表麵上看，天王星和海王星與木星和土星相似，都有氫氣和氦氣大氣層，但它們也包含相當大的較重元素，其形式是地表雲深處的“超臨界”液態海洋，這占了兩顆行星的大部分質量。
這兩個星球的大氣層中也有甲烷——這是它們藍色外觀的原因——盡管海王星的情況下甲烷含量較少，因為它在大氣層中的濃度較低，所以在模擬任何探測器飛行時，甲烷都不是一個重要因素。
作為未來任何一個或兩個世界任務的一部分，一個類似於美國國家航空航天局伽利略木星任務的大氣探測器是科學願望清單上的優先事項。
“挑戰在於，任何探測器都將承受高壓和高溫，因此需要高性能的熱保護係統，以在有用的時間內承受其進入大氣層，”歐空局氣動熱力學工程師Louis Walpot解釋說。
“為了開始設計這樣一個係統，我們首先需要改造目前的歐洲測試設施，以便重現大氣成分和速度。”
大氣探測器的進入速度取決於它們的軌道運行速度——天王星和海王星的慣性速度約為25千米/秒。
這是一個英國/德國/歐空局的聯合項目，由該機構的一般支持技術計劃支持。下一步，正在努力擴大牛津和斯圖加特風洞中可達到的模擬速度。
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