虽然美国发射了很多探测器去探索太阳系内的那些巨大的气态行星，包括旅行者1号、旅行者2号这些星际探测器在几十年前就已经从天王星、海王星附近飞过去，拍摄到了很多照片，也收集到了很多数据，但是到现在为止，我们人类还没发射过探测器去环绕天王星或者海王星。

美国之前发射的旅行者1号、旅行者2号、先驱者10号、先驱者11号这些星际探测器都不是环绕气态行星运行的航天器，它们只是飞掠这些气态行星，也就是匆匆忙忙从旁边飞过去而已，飞过去就离开这些气态行星了。

在今年两会期间，全国人大代表、中国科学院院士、中国航天科技集团有限公司王巍接受采访时表示，他建议加快实施海王星环绕探测。

太阳系内有八大行星，其中土星、木星、天王星、海王星是巨大的气态行星，而海王星是最接近太阳系边缘的行星，在八大行星中离地球最远的。

在海王星大气层以下的内部结构存在大量的“冰”，这一颗气态行星保留了大量太阳系形成初期的气体，包含了原恒星云的状态条件和行星形成的位置信息。可以说，海王星的研究价值是巨大的，堪称研究太阳系和系外行星的蓝本。

随着我国在深空探测技术以及空间核电源技术等方面不断取得突破，我国现在已经初步具备了实施海王星环绕探测的能力。

当然，现在也只是建议发射探测器去海王星进行环绕探测，会不会实施这一个计划，什么时候实施这一个探测计划，现在还不知道的。

因为去探测海王星的难度要比发射飞船去近地轨道、发射探测器去火星更难，需要做好很多方面的技术准备。

发射探测器去海王星有多难？

在过去几十年时间内，美国虽然发射了旅行者1号、旅行者2号这些星际探测器去抵近观测气态行星，但是都没有发射探测器去环绕海王星、天王星，这说明探测这些遥远的气态行星技术难度还是非常大的。

从技术的角度来看，发射探测器去环绕海王星的技术难点主要集中在探测器的能源、深空测控能力、探测器长寿命、探测器自主技术、超远距离飞行等方面。

第一个难点就是海王星和地球的距离实在是太遥远了，最近也有40多亿公里，大约为30个天文单位，探测器从地球出发飞到海王星，需要十几年的时间。

以旅行者2号探测器为例，这个探测器在1977年8月20日发射升空，当时刚刚好碰上了176年一遇的行星几何排列，所以旅行者2号探测器在发射升空后，可以借助太阳系各大行星的引力进行加速，飞往这些气态行星的过程中，只需要消耗少量的燃料去修正轨道，飞行速度也很快。

从1977年发射升空到1989年8月25日最接近海王星，旅行者2号探测器只用了大约12年时间。如果没有行星引力进行加速的话，大概需要30年时间。

现在我们还不知道我国会不会发射探测器去环绕海王星，也不知道什么时候发射，所以不知道我们的探测器会不会有这样的行星引力加速。如果没有的话，可能需要飞行20年左右的时间才能到达海王星。

如果想要借助地球、金星、火星、木星这些行星的引力进行多次引力弹弓加速的话，那探测器的发射时间窗口就很窄了，不是随时都可以发射的。而且，为了让探测器能够借助行星进行引力加速，它的飞行轨道就相对复杂，因为飞过去以后，还要在合适的时机进行机动变轨去借助其他行星加速。

这对火箭的初始入轨精度以及探测器深空变轨等各方面都有很高的要求。在飞行过程中，深空导航也是一个技术难题，飞行过程中哪怕只是出现一个很微小的轨道偏差，都可能会导致探测器飞行轨道发生偏离。

而且，飞行这么长时间，这对于探测器来说其实是一个巨大的挑战。因为一般的航天器设计寿命都是几年或者十来年时间，整个任务周期越长的话，在这个过程中如果出现一些小问题都可能会导致任务的失败。

可能有一些网友表示，飞行这么长时间，探测器需要大量能量（包括电力），探测器携带的电池够用吗？由于海王星和太阳的距离实在是太远了，使用太阳能电池板发电的话，发电效率会很低，所以这些星际探测器都不会使用太阳能电池板的，而是使用核电池供电。

核电池虽然不会受到太阳光照射强度变化的影响，但是电池的能量始终都是有限的，所以，探测器在飞往这些气态行星的过程中，可以进入休眠状态，在合适的时机再开机，这样也可以节约一些能量。像美国的旅行者系列、新视野号探测器都是采用核电池的，这些探测器也经常休眠。

第二个技术难题就是深空测控技术。探测器和地球之间的通讯是通过无线电来传输的。无线电有一个特点，那就是强度会随着距离的增加而削减，距离越远，信号强度就越弱。

探测器在距离地球几十亿公里外的海王星轨道运行，传回的信号会极为微弱，同样的，从地球发过去的信号也会非常微弱，如果深空测控技术不够强的话，可能就没法接收到这些信号。由于距离非常远，单程通讯延迟达到几个小时，所以没法对探测器进行实时操控，探测器的任何操作都是要提前规划的。

当然，这对于我国来说已经不是什么难事了。天问一号探测器在火星上运行，和地球的最远距离达到4亿公里，我们已经可以实现无线通信。而我国500米口径射电望远镜“天眼”也具备这一个功能。中国“天眼”的出现，让我国空间测控能力由地球同步轨道延伸到了太阳系外缘，也就是说，在“天眼”的帮助下，我们有能力实现和海王星探测器实现无线电通讯。

第三个就是入轨的制动减速。探测器在飞行了十多年时间后，顺利来到海王星附近，这时候就要在合适的时机进行制动减速。

我们还不知道我们的探测器飞行速度会有多快，但是基本上和旅行者1号、旅行者2号、新视野号探测器是一样的，旅行者1号探测器的飞行速度接近17公里每秒，而海王星的第一宇宙速度大约为16.6公里每秒。

从速度的数值来看，这些探测器的飞行速度和海王星的第一宇宙速度很接近的，只不过在靠近海王星的过程中，海王星的引力会给探测器一个加速度，让探测器的飞行速度不断加快。如果飞行过程中不控制好的话，可能会撞到海王星上，或者错过海王星。所以，探测器需要在合适的时间进行制动减速，或者变轨，然后进入环绕海王星飞行的轨道。

除此之外，由于和太阳距离实在是太遥远了，太阳光照射到海王星时已经很微弱，所以海王星的温度很地。探测器在这么远的宇宙深处一样面临着接近绝对零度的极寒环境，这对探测器的设备来说也是巨大的挑战，所有设备都必须全程主动加热保温。

从技术的角度来看，虽然我们能够发射探测器去火星、去月球，但是想要发射探测器去海王星还是有很多技术需要去突破的，毕竟任务周期很长，对探测器、火箭、地面指挥中心都有很高的要求。