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第25章 天王星冒险传奇（第4页）

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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- 地面深空网络接收：地球上的美国国家航空航天局（NASA）深空网络发挥着关键作用，它由分布在全球不同地点的大型射电望远镜组成，包括美国、西班牙和澳大利亚的天文台，这些望远镜协同工作，能够实时跟踪旅行者2号的位置，接收其发送的数据信号，并将数据传输到地面控制中心。

天王星卫星的部分发现如下：

数量与命名发现

- 数量增加：随着观测技术的不断进步，天王星已知卫星的数量在不断增加。1787年，威廉·赫歇尔发现了天王星的前两颗卫星——奥伯龙和泰坦尼亚；1851年，威廉·拉塞尔发现了天卫一和天卫二；1948年，杰拉德· Kuiper发现了天卫五；1986年，旅行者2号探测器发现了10颗新卫星；之后，通过哈勃空间望远镜和地面望远镜又陆续发现了一些卫星，截至2024年，已知天王星有28颗卫星。

- 命名规律：天王星的卫星大多以莎士比亚作品中的角色命名，只有少数几颗卫星的名字取自亚历山大·蒲柏的作品。

物理特征发现

- 地表特征多样：通过探测器观测，发现天王星卫星的地表特征丰富多样。如天卫一艾瑞尔表面布满了峡谷、山脊、断层和山谷，是天王星所有卫星中最亮的一个；天卫五米兰达有巨大的断层峡谷，其深度可达大峡谷的12倍，还有梯田状的地层和看起来非常古老或年轻的表面；天卫四奥伯龙古老且表面布满了撞击坑。

- 内部结构特殊：有研究表明，一些卫星可能存在特殊的内部结构。如天卫一艾瑞尔和天卫五米兰达可能拥有地下海洋，天卫一表面覆盖着大量二氧化碳冰，其来源可能与内部液态海洋有关。

轨道特性发现

- 轨道倾斜与行星相似：天王星卫星的轨道与天王星的自转轴倾斜角度接近，都接近98度，这在太阳系中是非常独特的，表明卫星可能是在天王星形成后，因一次巨大碰撞被撞歪后形成的。