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第25章 天王星冒险传奇（第2页）

他们知道，这场天王星的冒险只是他们宇宙探索之旅的一个新起点，未来还有更多的挑战和惊喜等待着他们。

天王星是太阳系由内向外的第七颗行星，以下是其相关知识：

-基本信息：又名乌拉诺斯，半径在太阳系行星中排第三，质量排第四。主要由冰（水冰、甲烷冰、氨冰）和岩石组成，内部外冷内热，表面温度约-224°C，内部温度高达几千度。

-发现与命名：1781年由威廉·赫歇尔发现，最初他想以国王乔治三世命名，后约翰·埃勒特·博德以希腊天神乌拉诺斯为其命名。

-物理性质：呈蓝绿色，这是大气中甲烷吸收红光散射蓝光所致。是冰巨星，质量的至少80%是水、甲烷和氨冰的流体混合物，密度是仅次于土星的第二低密度行星。

-自转与公转：自转轴倾斜角度接近98度，几乎“躺着”绕太阳公转，公转周期为84个地球年，每个极点会经历长达42年的连续白昼或黑夜。

-卫星与环系统：至少有27个卫星，多以莎士比亚和蒲柏的小说人物命名。有13个已知的环，环系相对较暗且由冰粒构成。

-探索研究：1986年，旅行者2号探测器飞越天王星，研究了其大气等情况。2023年，詹姆斯·韦布空间望远镜捕捉到了天王星光环图像。

旅行者2号探测器获取了以下关于天王星的信息：

大气与外观

-发现天王星表面有数千公里厚的大气，表面温度在零下180℃以下。

-其大气主要由氢、氮和甲烷组成，甲烷吸收红光，使天王星呈现淡蓝绿色的外观。

内部结构

-探测到天王星的内部由水、氨和甲烷冰构成，与木星和土星主要由气体组成的结构不同。

磁场与磁层

-发现天王星的磁层极为不对称，似乎缺少等离子体，且具有异常强烈的高能电子带。

-其磁轴与自转轴之间存在59度的倾角，磁场中心也偏离了行星中心，这种现象在太阳系其他行星中前所未见。

卫星与环

-发现了11颗新卫星和2个新的环。

-观测到一些卫星表面有峡谷和山脊，暗示着过去可能发生过地质活动。

气候与天气

-探测器飞越正值天王星的春分点，太阳直射其赤道，照亮行星两极，为观察其气候和大气状况提供了最佳时机。

-发现了天王星上的极光现象。

旅行者2号探测器收集和传输数据的方式如下：

数据收集

-科学仪器探测：它搭载了多种科学仪器，如用于观测行星大气成分、温度、压力等的大气探测器，测量行星磁场强度、方向和变化的磁强计，探测行星及其卫星表面地形、地貌和地质结构的成像设备，以及分析宇宙射线、太阳风粒子等的粒子探测器等，这些仪器可将探测到的物理量转换为电信号或数字信号进行收集。

-遥感观测：通过搭载的遥感设备，对天王星及其卫星进行远距离观测，收集它们反射或发射的电磁波信息，包括可见光、红外线、紫外线等波段的数据，以了解其表面特征、大气状况等。

数据传输

-高增益天线定向传输：旅行者2号装备了直径达3.7米的抛物面高增益天线，利用电磁波中的S波段和X波段与地球上的巨型抛物面天线进行定向通信。

-编码与调制：对收集到的数据进行编码和调制，将数字信号转换为适合在无线电信道中传输的形式，然后通过高增益天线向地球发送。

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