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航海者 2 号于 1986 年 1 月到达天王星，于 1989 年 8 月到达海王星。四年后，它仍然是人类唯一近距离观察这两颗行星的机会
1977 年，美国宇航局 (NASA) 在极其罕见的天体力学窗口期间发射了两艘航天器，人类在大约 175 年内不会再次经历这一窗口。当木星、土星、天王星和海王星进入异常有利的配置时，窗口出现，允许单个航天器轨道访问每颗行星。如果没有如此有利的几何形状，访问所有四颗巨行星 [...]
来源:19FortyFive1977 年，美国宇航局 (NASA) 在极其罕见的天体力学窗口期间发射了两艘航天器，人类在大约 175 年内不会再次经历这个窗口。
当木星、土星、天王星和海王星进入异常有利的配置时，窗口出现，允许单个航天器轨道访问每颗行星。
航行者 1 号 NASA 图片知识共享
如果没有如此有利的几何形状，使用 20 世纪 70 年代可用的推进技术访问所有四颗巨行星将会更加困难、昂贵且耗时。
这艘飞船是航行者号，它将天体力学转化为推进力；航海家号并没有携带足够的燃料来加速穿越外太阳系，而是反复从行星本身借用推进动力，这可以说是行星际探索领域有史以来最有成效的侦察任务。
这些任务导致了对巨行星的首次详细调查。科学家们很高兴在他们预期存在死区的地方发现了活跃的世界。
侦察活动反过来又会影响伽利略号和卡西尼号计划。多年后，一旦航天器离开我们的太阳系，它们就会从星际空间发回第一个直接测量结果。
Voyager 1。图片来源：NASA。
175 年一遇的机会
在 20 世纪 60 年代，研究外行星轨迹的喷气推进实验室研究人员认识到 1970 年代末出现了一个非凡的机遇。喷气推进实验室的研究生加里·弗兰德罗（Gary Flandro）所在的团队认识到木星、土星、天王星和海王星将以某种方式对齐，让探索其中一颗巨行星的航天器利用该行星的动量重定向到下一颗巨行星，等等。
然而，值得注意的是，行星实际上并没有排成一条直线。相反，它们的相对轨道位置提供了顺序重力辅助所需的几何形状。