Utforskning av Uranus

Utforskningen av Uranus har utelukkende blitt utført gjennom teleskoper og NASAs Voyager 2-sonde, som utførte den næremste passeringen av Uranus 24. januar 1986. Voyager 2 oppdaget da ti nye måner, studerte planetens kalde atmosfære og utforsket ringsystemet hvor den oppdaget to nye ringer. Sonden tok også bilder av de fem størte månene, og avslørte at overflatene er dekket med nedslagskratre og canyoner.
En rekke dedikerte utforskningsoppdrag til Uranus har blitt foreslått, men ingen har blitt formelt godkjent.

Voyager 2

Voyager 2 gjennomførte den nærmeste passeringen av Uranus 24. januar 1986, og var da 81 500 km over skytoppene. Dette var sondens første planetariske forbiflyvning alene etter at Voyager 1 avluttet sin reise blant de ytre planetene ved saturnmånen Titan.
Uranus er den tredje største planeten i solsystemet. den går i bane rundt solen ved en avstand på ca. 2,8 milliarder kilometer og fullfører et omløp hvert 84. år. Lengden på et døgn på Uranus – det vil si tiden den bruker på en rotasjon rundt sin egen akse – er ifølge målinger av Voyager 2 17 timer og 14 minutter. Uranus kjennetegnes ved det faktum at den er tippet over på siden. Den uvanlige posisjonen antas å være et resultat av en kollisjon med et legeme med planetstørrelse tidlig i solsystemets histore. Gitt denne uvanlige orienteringen, med polregionen rettet rett mot solen eller mot lengre perioder med mørkre, er forskere utsikre på hva som kan forventes på Uranus.
Tilstedeværelsen av et magnetfelt på Uranus var ukjent frem til Voyagers ankomst. Intensiteten til feltet er grovt sammenlignbart med jordens, skjønt det varierer mye mer fra punkt til punkt på grunn av den store forskyvningen fra sentrum av Uranus. Den særegne orienteringen til magnetfeltet atnyder at feltet genereres ved en middels dybde i det indre, hvor trykket er høyt nok til at vann blir elektrisk konduktivt.
Voyager 2 fant at en av de mest slående påvirkningene av den sideveise posisjonen er effekten på halen til magnetfeltet, som i seg selv er skråstilt med 60 grader i forhold til planetens rotasjonsakse. Magnetohalen viste seg å være vridd til en korketrekker på grunn av av planetens rotasjon.
Strålingsbelter rundt Uranus ble funnet å være av en intensitet lignende de rundt Saturn. Itensiteten av strålingen inni beltene er slik at bestrålingen raskt (innen 100 000 år) vi formørke envher metan som er fanget i den isete overflaten til de indre månene og partiklene i ringene. Dette kan ha bidratt til å gjøre overflaten på månene og partikler i ringene mørkere.
Et høyt lag av dis ble oppdaget rundt den opplyste polen, som også ble funnet å utstråle store mengder ultrafiolett lys. Gjennomsnittstemperaturen til amtosfæren er ca. 59 K. Overraskende viser skytoppene nesten akkurat samme temperatur som den opplyste og mørke polen og også det meste av planten.
Voyager 2 oppdaget ti nye måner, slik at det nye antallet da ble 15. De fleste av de nye månene var små – den største var ca. 150 km i diameter.
Miranda, den innerste av de fem store månene, ble avslørt å være et av de merkeligste legemene oppdaget i solsystemet så langt. Detlajerte bilder fra Voyagers forbiflyvning av månen viste store ovale strukturer, kalt coronae, flankert av forsenkninger så dype som 20 km, terrasserte lag og en blanding av gammel og ung overflate. En teori fastholder at Miranda kan være en reaggregering av materialer fra en tidligere tid hvor månen ble oppdelt av et voldsomt nedslag.
De fem store månene er tilsynelatende kongolmerater av is og stein, akkurat som Saturns måner. Titania er preget av store forkastningssystemer og canyoner som indikerer en grad av geologisk, sannsynligvis tektonisk, aktivitet tidligere i historien. Ariel har den lyseste og sannsynlig den yngste overflaten av alle Uranus' måner, og det ser også ut til at den har hatt geologisk aktivitet som har ført til mange daler og det som ser ut til å være strømmer av isete materialer. Lite geologisk aktivietet har oppstått på Umbriel eller Oberon, hvis man skal dømme ut fra de mørke overflatene.
Alle ni tidligere kjente ringer ble studert av romsonden, og den viste at ringene var betydelig forskjellige fra Jupiters og Saturns. Ringsystemet kan være relativt ungt og ble sannsynligvis ikke dannet på samme tid som Uranus. Partiklene som utgjør ringene kan være rester etter en måne som ble brutt opp av et kraftig nedslag eller revet fra hverandre av gravitasjonskrefter. Voyager 2 oppdaget også to nye ringer.

Foreslåtte oppdrag

En rekke oppdrag til Uranus har blitt foreslått. Forskere fra Mullard Space Science Laboratory i Storbritannia har foreslått et fellesoppdrag mellom NASA og ESA, kalt Uranus Pathfinder. En oppfordring om et medium-klasse-oppdrag (M-klasse) planlagt skutt opp i 2022 ble sendt til ESA i desember 2010 med signaturer fra 120 forskere fra verden over. ESA har et tak på kostnadene for et M-klasse-oppdrag på 470 millioner euro.
Et annet oppdrag, kalt HORUS, ble utarbeidet av Applied Physics Laboratory ved Johns Hopkins University. Forslaget er om en atomdrevet omløpssonde som har med seg et sett med instrumenter, inkludert kamera, spektrometre og en magnetometer. Oppdraget tenkes skutt opp i april 2012 og ankomme Uranus 17 år senere. Minste varighet for HORUS er satt til to år.
I 2009 fremmet et lag av planetologier fra NASAs Jet Propulsion Laboratory mulige design for en solcelledrevet Uranus Orbiter. Det mest gunstige oppskytningsvinduet for en slik sonde vil være i august 2018, med en ankomst til Uranus i september 2030. Utstyret som er tenkt brukt kan inneholde magnetometere, partikkeldetektorer og muligens et kamera.
I den dekadiske undersøkelsen for det fremtidige potensialet for planetarisk utforkning fra 2011 anbefaler United States National Research Council en Uranus orbiter and probe. Oppdraget anses imidlertid å være av lav prioritet sammenlignet med oppdrag til Mars og Jupiter-systemet.