One EURO for Uranus: 天王星的椭圆相对论轨道器任务

近年来，人们对发射天王星探测任务兴趣日增，该行星迄今仅于1986年由旅行者2号(Voyager 2)探访过。EURO（椭圆天王星相对论轨道器，Elliptical Uranian Relativity Orbiter）是一个初步任务概念，研究通过影响假想天王星轨道器的Lense-Thirring效应动态测量该行星角动量的可能性。至少原则上，通过采用适当的轨道构型，可将航天器的轨道倾角相对于天赤道的相对论进动以及升交点经度的相对论进动，与行星重力场多极矩引起的近心点经典变率分离开来。对于宽且椭圆的$2\,000\times 100\,000\,\mathrm{km}$轨道，引力磁信号达每年数十毫角秒；而对于合适选择的初始条件，在一次数小时的近心点通过中，测距率偏移的峰峰值幅度可达$\simeq 1.5\times 10^{-3}$毫米每秒的水平。将远心点高度降至$10\,000\,\mathrm{km}$时，Lense-Thirring进动增强至每年数百毫角秒的水平。行星自转轴指向和轨道倾角的不确定性是系统偏差的主要来源；结果表明，它们的确定精度应分别优于$\simeq 0.1-1$和$\simeq 1-10$毫角秒。