对天王星（以及更多）感到兴奋。

自航海者 2 号任务 1986 年飞越天王星以来，没有任何航天器访问过天王星。

太阳系到处都是迷人的目的地，但美国宇航局只能执行这么多任务。

因此，该机构每 10 年都会要求科学家评估行星科学的状况，并确定哪些问题应该是科学界的首要任务。在美国国家科学院、工程院和医学院的领导下，这项巨大的工程被称为十年调查——最新的此类报告现已公开，令人着迷地了解太空爱好者在未来十年可以期待什么。

“这份报告提出了一个雄心勃勃但切实可行的愿景，以在未来十年推进行星科学、天体生物学和行星防御的前沿，”西南研究所的行星科学家兼全球联合委员会指导委员会联合主席 Robin Canup十年调查，在一份声明中说。“这个推荐的任务组合、高优先级研究活动和技术开发将在人类对太阳系的起源和演化、地球以外其他天体的生命和可居住性的知识和理解方面产生变革性的进步。”

科学家们于 2019 年底开始开展这项新的十年调查。该过程包括六个委员会，每个委员会至少召开 20 次会议，并收到来自世界各地科学家提交的总共 527 份白皮书的信息。生成的文件长达 780 页，距离天文学和天体物理学领域的类似文件发表仅几个月后。

该报告的重要性意味着科学家和管理人员将花费数月时间仔细研究其发现，但该报告的一些初步结论是明确的。

旗舰任务

十年调查的一项关键职责是优先考虑 NASA 的任务，包括被称为旗舰的最大任务。该机构目前的两项旗舰任务是上一次十年调查推荐的，分别是去年登陆火星的耗资 27 亿美元的恒心火星探测器和计划于 2024 年发射的耗资 42.5 亿美元的欧罗巴快船任务。

在这份新报告中，委员会评估了整个太阳系的六个潜在旗舰项目，从航天器到水星着陆，再到探索海王星及其最大卫星海卫一的任务。

在这些提议的旗舰任务中，委员会确定美国宇航局的首要任务应该是开发一项前往天王星的旗舰级任务——这可能是一项 40 亿美元的努力。多种因素将天王星轨道飞行器和探测器的概念推向首位，包括最终近距离观察所谓的“冰巨星”所提供的科学潜力和任务的可行性。

该任务将在 2031 年或 2032 年发射，花费大约 13 年的时间跋涉到目标，然后绕天王星运行数年，检查它的大气层、内部、环和卫星。

“天王星本身就是太阳系中最有趣的天体之一，”委员会成员在文件中写道。此外，委员会强调，最终为其中一颗冰巨行星——天王星或其邻居海王星——制定一项专门的任务是一项至关重要的优先事项，但指出在相关年份执行海王星任务的后勤工作具有挑战性。

如果 NASA 在 2032 年发布下一个十年调查之前获得足够强大的资金来执行第二个旗舰任务，委员会建议该任务是所谓的Enceladus Orbilander，这是一艘价值约 50 亿美元的航天器，将围绕并降落在土星冰冷的小卫星上。 . 这项任务将绕月球运行大约 1.5 年，然后在月球表面工作两年，分析冰冷物质的勺子。

国内外行星科学

太阳系有八颗行星、200 多颗卫星和无数较小的物体，行星科学家面临着丰富的探索机会。但是贯穿新十年的一个关键线索是不仅在我们自己的天体邻域，而且在外星世界的背景下考虑行星科学。

这并不奇怪：在 2012 年发布最后一个十年时，科学家们在太阳系之外发现了不到 1000 颗已确认的系外行星；今天，这个数字超过了5,000。在随后的几年中，天文学家还致力于了解我们的太阳系可能代表或不代表其他行星系统的方式。

事实上，系外行星科学是十年调查小组优先考虑天王星旗舰任务的一个关键原因。科学家写道：“具有相似质量的系外行星可能是最丰富的系外行星类别，与富含气体的木星和土星本质上是不同的行星类别。”

这个十年突出了三个宏大的主题，作为行星科学家在未来十年内需要解决的最紧迫的科学问题：起源（“太阳系和地球是如何起源的，像我们这样的系统在宇宙中是常见的还是稀有的？”）、世界和过程（“行星体是如何从它们的原始状态演变成今天所见的各种物体的？”）以及生命和可居住性（“什么条件导致了可居住的环境和地球上生命的出现，以及生命在其他地方形成了吗？”） .

在考虑委员会批准的中级任务的潜在目的地时，这些问题显得尤为突出。这些选项包括月球地球物理网络、彗星或矮行星谷神星的样本返回任务以及前往土星或其卫星土卫六和土卫二的各种航天器。

但是，虽然十年调查基于全局思维，但它也包括对地球的明确关注。该文件第一次包含了一个关于专业状况的部分，评估行星科学家面临的社会和结构性问题，例如隐性和系统性偏见以及该领域边缘化群体的代表性低。

在这里，委员会强调了加强收集和分析有关这些问题真实状况的证据的系统的重要性。十年还认可了一个称为双重匿名同行评审的系统，科学家们现在用它来分配哈勃和詹姆斯韦伯太空望远镜的时间。该系统将主要科学家的名字从提案中删除，让委员会仅根据所提出的科学来奖励观察。

亚利桑那州立大学的行星科学家菲利普克里斯滕森说：“虽然科学理解是我们社区所做工作的主要动机，但我们还必须努力大胆解决与我们社区最重要的资源有关的问题——推动其行星科学和探索任务的人。”大学和指导委员会联合主席说。“确保该领域的广泛访问和参与对于最大限度地提高科学卓越性和维护国家在太空探索中的持续领导地位至关重要。”

第二个新部分涉及行星防御，这是美国宇航局日益关注的重点领域，涉及识别、跟踪和评估我们附近的小行星对地球构成的风险。该机构已经制定了探测此类小行星的调查计划，并正在努力建造一艘名为 NEO Surveyor 的新航天器，以识别此类近地天体，所有这些都得到了十年的认可。

此外，十年期调查要求美国宇航局利用 2029 年飞越大型小行星 Apophis 的情况。在这次相遇中，这颗小行星绝对不会与地球相撞，但如此大的小行星如此近距离飞掠，为科学家们提供了一个独特的机会来练习行星防御，并研究飞掠对小行星本身造成的任何变化。

去年秋天，行星防御计划启动了它的第一个专门任务，即双小行星重定向测试（DART ）；今年，该航天器将与小行星的卫星相撞，以测试人类将威胁小行星移出地球危险区的能力。在这次任务和近地天体测量员任务之后，十年调查指出，美国宇航局的下一个优先事项应该是发射快速响应航天器来侦察附近的小行星，这是对灾难的一种彩排。