Urano e Netuno são envoltos em atmosferas geladas e giratórias de hidrogênio e hélio. Além disso, nenhum dos dois apresenta uma superfície sólida. A soma desses fatores dificulta a exploração direta desses corpos.

Conhecidos como gigantes de gelo, eles são os únicos dois planetas do Sistema Solar que ainda não foram observados diretamente por nenhum tipo de equipamento feito pela humanidade. 

Suspeita-se que oceanos líquidos estão escondidos sob as espessas camadas de nuvens superficiais, obscurecendo seus núcleos de nossa visão.

Esforços estão sendo direcionados para enviar sondas atmosféricas para analisar a composição e estrutura de ambos. No entanto, uma espaçonave que consiga atravessar as nuvens geladas em altíssimas velocidades, sobrevivendo para enviar dados para a Terra, exigirá um trabalho extremamente complexo.

Missão simulada de exploração de Urano 

Recentemente, uma equipe internacional de pesquisadores simulou uma missão de sondagem nas atmosferas de Urano e Netuno usando o túnel de plasma hipersônico da Universidade de Oxford, nos EUA. Nas simulações, a sonda atingiu velocidades de 2,9 km/s, sendo afetada pelos gases presentes nessas atmosferas.

Simulação de uma sonda exploratória penetrando na atmosfera de Urano. Crédito: ESA

Louis Walpot, engenheiro de aerotermodinâmica da Agência Espacial Europeia (ESA), explicou que essas simulações fornecem dados cruciais para replicar a entrada nessas atmosferas, porém, as velocidades alcançadas ainda ficaram abaixo do necessário para uma sonda atingir longas distâncias. Segundo os pesquisadores, o ideal seria pelo menos 25 km/s.

Entre os desafios, Walpot destaca a necessidade de um sistema de proteção térmica de alto desempenho devido às altas pressões e temperaturas enfrentadas pela sonda durante a entrada atmosférica.

Apesar dos obstáculos, o interesse em explorar Urano e Netuno está crescendo. Kathleen Mandt, astrofísica da NASA, solicitou à agência o desenvolvimento de uma sonda exploratória para desvendar os mistérios do sistema de Urano. A Pesquisa Decadal de Ciências Planetárias 2023-2032 identificou a missão, chamada Uranus Orbiter and Probe, como uma alta prioridade.