落入一个冰巨人的大气层

　　1989年旅行者2号看到的海王星。信用:uux.cn/Unsplash/CC0公共领域

　　据欧洲航天局：“冰巨人”行星天王星和海王星独特的大气成分被重新创造，以模拟它们内部深处的暴跌，使用了适当改造的欧洲激波管和等离子体设备。

　　作为模拟拟议中的大气探测器飞行的努力的一部分，测试活动实现了高达19公里/秒的等效速度——尽管还需要进一步的工作才能达到探测这些气体巨星将达到的实际速度。

　　测试在英国牛津大学的高超音速等离子体T6 Stalker隧道内进行，同时在德国斯图加特大学高焓流诊断小组的等离子体风洞内进行，如这里的视频剪辑所示。

　　无论是通过撞击、着陆还是大气探测，人类制造的航天器已经触及了太阳系的所有行星，除了两个:外层气体巨行星天王星和海王星。

　　现在，美国国家航空航天局和欧洲航天局都在考虑未来对这对大小几乎相同的迷人双星的探测任务。

　　虽然从表面上看，天王星和海王星与木星和土星相似，都有氢气和氦气大气层，但它们也包含相当大的较重元素，其形式是地表云深处的“超临界”液态海洋，这占了两颗行星的大部分质量。

　　这两个星球的大气层中也有甲烷——这是它们蓝色外观的原因——尽管海王星的情况下甲烷含量较少，因为它在大气层中的浓度较低，所以在模拟任何探测器飞行时，甲烷都不是一个重要因素。

　　作为未来任何一个或两个世界任务的一部分，一个类似于美国国家航空航天局伽利略木星任务的大气探测器是科学愿望清单上的优先事项。

　　“挑战在于，任何探测器都将承受高压和高温，因此需要高性能的热保护系统，以在有用的时间内承受其进入大气层，”欧空局气动热力学工程师Louis Walpot解释说。

　　“为了开始设计这样一个系统，我们首先需要改造目前的欧洲测试设施，以便重现大气成分和速度。”

　　大气探测器的进入速度取决于它们的轨道运行速度——天王星和海王星的惯性速度约为25千米/秒。

　　这是一个英国/德国/欧空局的联合项目，由该机构的一般支持技术计划支持。下一步，正在努力扩大牛津和斯图加特风洞中可达到的模拟速度。