哪個行星繞太陽公轉一週需要165年，有14顆衛星全部以海仙女命名，被超音速風蹂躪，而且只被航天器近距離拍攝過一次？眾所周知，那就是海王星。

海王星

儘管海王星是僅次於木星和土星的第三大行星，但海王星在太陽系的家庭相冊中並沒有多少特色。儘管海衛一（特里同）的表面下幾乎肯定有一個液態海洋。

自從美國宇航局的"旅行者2號"宇宙飛船近距離飛越海王星以來，已經30年了，這是人類第一次也是唯一的特寫鏡頭。1989年8月25日抵達，標誌著旅行者任務對太陽系四大行星——木星、土星、天王星和海王星——大巡演的結束，此後一直沒有回到海王星。與此同時，旅行者2號已經進入星際空間。

2011年，海王星完成了自1846年發現以來第一次完成165年繞太陽運行。

我們是不是該回去了？

“海王星和特里頓的三叉戟”任務

“我們已經有30年沒有訪問過海王星系統了，”月球和行星研究所所長路易絲·M·普羅克特博士說，他正在提議一項新的“海王星和特里頓的三叉戟”任務。“海王星和天王星，這兩個‘冰巨人’，基本上都是未經探索的，我們對它們知之甚少。”普羅克特提出《三叉戟》的論文，於2019年3月在德克薩斯州舉行的第50屆月球和行星科學會議上發表。

美國宇航局在30年前瞭解到了什麼？

旅行者2號在海王星周圍發現了6顆新衛星和4個環，海王星被描繪成一個藍色氣體“巨人”，類似土星和木星。藍色是大氣中的甲烷氣體。來自旅行者2號的照片也顯示了一場巨大的風暴，它被稱為"大黑點"。然而，雖然伽利略、卡西尼和"新地平線"任務分別拍攝了木星、土星和冥王星的非常詳細的照片，但相對而言，旅行者2號的海王星和天王星的圖像是相當基本的。

（上圖：1989年夏天，美國宇航局的“旅行者2號”成為第一個觀測海王星的航天器，海王星是它的最終行星目標。旅行者2號經過海王星北極上方約4950公里（3000英里），離任何行星最近地方拍攝。）

因此，雖然我們知道海王星上有暗帶和明亮的甲烷冰雲，以及氣旋性風暴，但只有一個專門的任務才能揭示實際驅動其大氣條件的物理細節。

黑暗中的三十年

天文學家湯姆·克爾斯（Tom Kerrs）說："我們真正瞭解海王星的絕大多數來自旅行者——海王星光盤的所有特寫鏡頭和大照片都來自JPL的照片雜誌，該雜誌是在旅行者最終退出太陽系內部後編輯的。在倫敦格林威治皇家天文臺"旅行者2號大大增加了我們對海王星的瞭解，但自那以後，它就石沉大海，因為用望遠鏡觀察外行星是極具挑戰性的。

由於夏威夷的凱克天文臺等大型地面望遠鏡，對海王星的天氣進行了一些研究，但就大氣特性而言，我們現在幾乎都來自旅行者2號。

為什麼旅行者2在海王星艱難進行

海王星接收的太陽光量是地球的0.001倍。在這樣低光照的環境中，"旅行者2號"的相機不得不拍攝長時間的曝光照片。可悲的是，它的運行速度太快，拍攝的圖像要保證清晰度話非常困難。因此，“旅行者2號”的推進器在離它最近的地方輕微點火，旋轉航天器以幫助照相機聚焦海王星。

（上圖：旅行者2號宇宙飛船在快速接近與這顆巨大行星的相遇時，比以往任何時候都更詳細地展示了海王星藍綠色的大氣層。這幅彩色圖像是在1600萬公里外拍攝的，）

與地球的距離也意味著美國宇航局在西班牙、澳大利亞、墨西哥和加利福尼亞的深空網絡天線必須擴大到70米。海王星旅行者2號拍攝的照片花了四個小時才到達地球。

為什麼海王星被忽略了30年？

它曾被地面望遠鏡和哈勃太空望遠鏡（包括2019年3月發現"暗點2"）進行了研究，但從29AU的距離（AU為地球距離太陽的距離）對海王星的發現是有限度的。然而，海王星被長期忽視的原因有很多合理的原因。

第一個是軌跡約束。只有每12年有一次“廉價”去海王星的機會。這基本上歸結到木星與海王星的相對定位。機器人探索的預算也有限，而遠至海王星是昂貴的。

然而，冥王星“新地平線號”任務的成功——它發現了太陽系中已知最大的冰川、一個藍色的大氣層，以及內部水冰海洋的證據——證明了一次短暫的飛行任務的價值。

這正是三叉戟任務的目的，不僅去海王星，它的目標實際上是海衛一（特里同），科學家懷疑海衛一的地質活動很活躍，而且幾乎肯定在其表面下面有一個海洋。三叉戟飛越，或多或少模擬了2015年冥王星的新地平線飛越，將在2026年發射後於2038年到達海王星。

那為什麼不現在就走呢？

（上圖：旅行者1號和2號的飛行軌跡，原則上旅行者的任務已經結束。2004年底，旅行者1號距離地球140億公里，成為太空中最遙遠的人造物體。預計這兩個探測器仍將繼續工作。）

這些曲線將在2026年再次形成一條直線。"木星在2026年提供了有利的重力輔助機會，這使得彈道軌道相當簡單，"普羅克特說，"這不需要我們攜帶大量的推進劑，因此可以用小型運載火箭攜帶小型航天器發射升空，這是相對便宜的任務。"

“如果沒有引力輔助，我們可能將不得不使用更大、更昂貴的運載火箭，"普羅克特說，"如果我們在2026年不發射，我們將不得不再等12年才能獲得有利的發射機會，或者乘坐規模更大、可能不太具有成本效益的運載火箭。木星每12年繞太陽運行一次，所以下一個機會是2038年發射，在2050年到達海王星。

核問題

還有另一個關鍵的原因，海王星為什麼在機器人飛船的範圍內。普羅克特說：“根據美國宇航局的探索計劃，首次允許使用核動力源。”“如果沒有核動力，我們將無法在離太陽這麼遠的地方運行，因為太陽能電池板技術目前只有10個AU左右的壽命。”

旅行者2號大巡演的奇蹟

普羅克特說："20世紀70年代和80年代旅行者號任務之所以如此成功，是因為它利用了這樣一個事實：所有太陽系外行星都大致對齊，所以兩個旅行者號宇宙飛船可以利用重力輔助來訪問它們。"

唯一的例外是冥王星，它離黃道平面太遠了（儘管它是原計劃的一部分）。"這種調整大約每 175 年才發生一次，因此這是一個絕佳的機會，"普羅克特補充道。