MIT提案让SpaceX星舰执行美国探索天王星任务

IT之家 3 月 6 日消息，科技媒体 scitechdaily 今天（3 月 6 日）发布博文，报道称麻省理工学院（MIT）研究人员提出，SpaceX 的“星舰”（Starship）有望加速美国宇航局（NASA）筹备中的天王星轨道器与探测器（UOP）任务。

天王星在 2022 年被美国国家科学院的《十年规划》列为旗舰任务首选目标，但这颗冰巨星至今鲜有探测器造访，唯一的访客是匆匆飞掠的“旅行者 2 号”。

IT之家援引博文介绍，天王星与太阳的距离是日地距离的 19 倍，如果采用传统的“猎鹰重型”火箭并借助其他行星的引力弹弓效应，探测器需要长达 13 年才能抵达。如此漫长的飞行不仅会大幅推高运营成本，还可能导致核心研发人员流失或项目停滞。

麻省理工学院的研究人员为打破这一距离僵局，在 IEEE 航空航天会议上提出了一项颠覆性方案：利用 SpaceX 的“星舰”执行天王星轨道器与探测器（UOP）任务。

来自 JWST 的天王星图片。图源：NASA

得益于“星舰”强大的重型运载能力，该方案有望彻底重塑任务的底层架构。更重要的是，在“星舰”新技术的加持下，探测器无需再绕道借助其他行星的引力助推，从而直接优化了飞行轨迹。

研究指出，“星舰”的两大核心技术是缩短航程的关键。首先是在轨加注燃料能力。这项设计允许探测器在地球轨道上补满推进剂，进而以极高的初速度直飞太阳系边缘。

其次是气动刹车（Aerobraking）技术。在传统模式下，火箭提供推力后即与探测器分离；但在新方案中，“星舰”将全程伴飞，并在抵达天王星后，利用自身能抵御重返大气层高温的防热盾作为超级空气制动器，帮助探测器在天王星大气层中迅速减速并泊入轨道。

通过结合在轨加注和气动刹车技术，“星舰”能将天王星任务的单程耗时直接劈半，仅需 6.5 年即可抵达。虽然携带“星舰”全程伴飞会增加初始发射开销，但飞行时间的骤减将大幅削减任务的长期运营成本。

该任务的资金审批目前仍面临不确定性，如果错失 2030 年代的发射窗口，下一次绝佳机会将推迟至 2040 年代中期。因此，无论最终采用何种运载工具，学界都迫切呼吁相关机构尽快推进这项关键的深空探索任务。