冰粒构成 。

- 探索研究：1986年，旅行者2号探测器飞越天王星，研究了其大气等情况。2023年，詹姆斯·韦布空间望远镜捕捉到了天王星光环图像 。

旅行者2号探测器获取了以下关于天王星的信息：

大气与外观

- 发现天王星表面有数千公里厚的大气，表面温度在零下180℃以下。

- 其大气主要由氢、氮和甲烷组成，甲烷吸收红光，使天王星呈现淡蓝绿色的外观。

内部结构

- 探测到天王星的内部由水、氨和甲烷冰构成，与木星和土星主要由气体组成的结构不同。

磁场与磁层

- 发现天王星的磁层极为不对称，似乎缺少等离子体，且具有异常强烈的高能电子带。

- 其磁轴与自转轴之间存在59度的倾角，磁场中心也偏离了行星中心，这种现象在太阳系其他行星中前所未见。

卫星与环

- 发现了11颗新卫星和2个新的环。

- 观测到一些卫星表面有峡谷和山脊，暗示着过去可能发生过地质活动。

气候与天气

- 探测器飞越正值天王星的春分点，太阳直射其赤道，照亮行星两极，为观察其气候和大气状况提供了最佳时机。

- 发现了天王星上的极光现象。

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