一组来自美国宇航局和美国多所大学的研究人员提出了探索太阳系中两个最少被访问的行星的计划：天王星和海王星。这是因为与我们宇宙附近的其他星球相比，这些冰巨人被严重忽视了。

为了解决这一问题，研究人员本周发布了一份报告，详细说明了在未来十年左右的某个时候可能被送往天王星和海王星的四种不同类型的任务。这些概念包括可以环绕行星运行10到15年，甚至携带探测器潜入世界大气层的飞行器。每次任务的重点都是弄清行星是由什么组成的，以及它们的内部结构是如何构成的。

加州大学圣克鲁斯分校教授、报告作者之一乔纳森·福特尼告诉《边缘》杂志说：“天王星和海王星的奇怪之处在于，尽管它们看起来非常相似，但它们内部的一些东西实际上有很大的不同。”我们真的不知道这是为什么。”

到目前为止，唯一访问过天王星和海王星的飞行器是美国宇航局的旅行者2号。1977年发射的宇宙飞船在飞往星际空间之前，飞越了我们太阳系中的四个气态巨行星——木星、土星、天王星和海王星。我们学到了很多：旅行者2号在天王星发现了新的光环和卫星，一片沸腾的海水可能潜藏在天王星的表面之下。在海王星也发现了新的光环和卫星，以及一个巨大的旋转风暴，称为“大黑点”，后来消失了。

在这些飞行过程中，旅行者2号离天王星只有50000英里，离海王星只有3000英里，但这是我们迄今为止最接近的。探测器对卫星和行星进行了一些测量和拍照。”但就是这样；我们只有一个***，”福特尼说。

这次飞行提出了一些仍然需要回答的问题：例如，我们并不真正知道行星是由什么组成的。天王星和海王星被称为冰巨星，因为它们被认为是由比木星和土星更重的元素组成。但归根结底，我们还不清楚它们究竟含有哪些元素，因为我们只有来自旅行者2号和地球上的望远镜的数据。福特尼说，这两颗行星看起来也很相似，但海王星——两颗行星中最远的一颗——所释放的能量是天王星的10倍。研究人员很想知道每颗行星的内部是什么样的，以便更好地了解这种热量的极端差异。

这就是为什么近年来有人大力推动向天王星和海王星发送一个新的任务，最好是比旅行者2号停留的时间长一点。2011年，行星科学界（每10年召开一次会议，提出所需的太空任务）表示，天王星任务是三大优先任务之一。其他的是一个新的火星探测器和木星的卫星木卫二的任务。虽然美国宇航局目前正在研究火星车和木卫二飞船，但目前还没有前往天王星的任务在进行中。

但是在2015年，NASA要求包括福特尼在内的一组科学家提出可以被送到天王星和海王星的任务的概念。该小组研究了20种不同的任务设计，最终确定了四个不同的概念：三个天王星任务和一个到海王星。福特尼说，关注天王星的主要是距离问题。”海王星离得更远，到达那里需要更长的时间，所以去海王星的任务总是会更贵。”。这四项任务计划的费用将达到20亿美元，略高于卡西尼号土星任务的一半。

飞往天王星的三个任务包括两个轨道器和一个飞越，而飞往海王星的任务也将是一个轨道器。这些飞行器还可以选择携带一个探测器，该探测器可以降落到行星上，测量大气中气体的成分。同时，轨道飞行器可以通过测量海王星和天王星的重力场来更好地研究它们的内部结构，这可以告诉我们行星的密度。另一个选择是观察天王星或海王星在受到太阳光照射时如何振荡。这是另一种确定物体内部结构的可靠方法。

虽然提出了四项任务，但实际上只能挑选一项。”福特尼说：“不可能有超过一个人的钱。”。另外，任何这样的宇宙飞船都需要一段时间才能看到天王星或海王星。报告指出，最佳发射窗口将在2029年至2034年之间。再过10到13年，飞船才真正到达目的地，这意味着我们可能要到20世纪40年代中期才能到达目的地。

希尔福特尼说，现在是时候开始考虑这些任务之一。2029年似乎遥遥无期，但航天器的研制需要数年时间。”“你不能一直等到20世纪20年代中期，”他说但不久行星科学界将再次开会，确定未来几年的首要任务。这份最新的报告将考虑到这些决定，福特尼认为可能有一个强有力的理由去天王星和海王星。

他说：“我认为这些将成为未来十年的一些主要科学目标。”。