为了探测天王星、海王星这一类原地行星，除了航天器需要使用和燃料电池以外，还必须要依靠一种特殊的加速方式，这就是“引力弹弓”。所以它就利用了木星的引力弹弓，在木星的强大引力的作用下狠狠踩了一脚油门，速度一度超过了每秒37公里，远远高于第三宇宙速度。即便是在窗口期内，我们也必须借助合适位置的木星作为引力弹弓来降低成本，降低长距离星际飞行的成本。
假如有一天站在海王星上，你会发现在地球上奢侈的钻石在这里变得一文不值，这里无时无刻不在下“钻石雨”，这是怎么一回事呢？
太阳系一共有8大行星，其中海王星便是距离太阳最远的那一个，大概有30个天文单位远在这个距离上，海王星上绕太阳公转一周需要花费165个地球年，也就是说在海王星上过一年，相当于在地球上过了165年。
海王星距离地球大概在43~47亿公里远，这是什么概念呢？目前人类已知最快的是光速，但是如果从地球发射一束光，这一束光也要4小时10分钟才能到达海王星。这么远的距离也让人类一直没有近距离探测这颗星球的机会，直到1977年人类首颗飞掠海王星的探测器“旅行者二号”才发射升空，从地球到海王星，旅行者二号足足飞行了11年之久，直到1989年才最终抵达海王星，并拍下珍贵照片为我们揭开这颗星球的神秘面纱。
由于距离实在是太远了，所以海王星并不像火星、水星这些行星很早就被人们观测并记录下来，它是第一个通过天体力学计算后，再被人们利用观测设备观测到的。人们在观测到天王星以后，发现天王星的运行轨道和理论轨道存在差异，1845年约翰·可夫·亚当斯和埃班·勤维叶根据天王星是受到一颗更远位置上的行星影响，所以轨道和理论之间存在偏差，他们预测了这颗尚未被发现行星的轨道。
到了1846年，柏林天文台台长约翰·格弗里恩·盖尔，果然在他们预测的位置发现了一颗从未见过的行星，这就是海王星。所以，海王星其实是一颗被天文学家们“计算出来的行星”。后来，人们用罗马神话中的海神涅普顿(Neptune)给这颗行星命名，翻译成中文就是海王星。
如果说有一个地方无时无刻不在下钻石雨，你愿意去吗？神奇的海王星上，为什么会下钻石雨呢？在太阳系8大行星中，有4颗是气态行星，海王星就是其中之一，它不像地球是由岩石、泥土组成的，而是由氢、氦、甲烷等气体组成。所以海王星虽然体积是地球的72倍，但是重量却只是地球的17.147倍。
而钻石的本质其实就是碳，是碳原子在高温高压条件下产生的特殊晶体结构，所以只要有高温高压的条件，还有碳原子就能形成钻石，在海王星上恰好具备这样的条件，因为海王星大气层中含有甲烷。
几十年前科学家在尝试人工合成钻石的时候就发现，在足够高的温度和压力情况下，甲烷就会分解产生碳原子，碳原子进一步聚合就可以形成钻石。虽然说海王星的表面非常寒冷，但是在星球内部却是高温高压的环境，在这样的环境下就可以满足甲烷变成钻石的条件。由于海王星本身密度很小，钻石的密度又很大，所以在钻石形成以后会以非常高的速度向星球的核心沉降，等沉降到星球内部，这里的温度和压力又达到“钻石”的升华点，钻石就会被蒸发形成气态返回星球表面。所以海王星上无时无刻不在发生着钻石的形成和蒸发，也就让海王星上无时无刻在下着“钻石雨”。
你知道什么是引力弹弓吗，为什么航天器在探测远地行星的时候都需要用到？为什么1989年之后人类再也没有探测海王星？为了探测天王星、海王星这一类原地行星，除了航天器需要使用和燃料电池以外，还必须要依靠一种特殊的加速方式，这就是“引力弹弓”。这是一种上世纪初苏联科学家尤里康德拉图克提出的，利用前往海王星途中其他行星的重力场来给太空探测器加速，将它甩向下一个目标，在行星之间反复横跳，最终达到节省燃料的目的。
在探测海王星的过程中，旅行者二号由于受到太阳引力作用，速度逐渐减弱，一度少于挣脱太阳引力要求的16.7公里/秒的第三宇宙速度。所以它就利用了木星的引力弹弓，在木星的强大引力的作用下狠狠踩了一脚油门，速度一度超过了每秒37公里，远远高于第三宇宙速度。
了解完引力弹弓以后，为什么1989年到现在，三十多年的时间里人类再没有一颗探测器到达海王星进行研究呢？
首先是轨迹约束。由于海王星轨道的特殊性，所以要想发射探测器必须要有合适的窗口期，而这个窗口期每隔12年才会有一次。即便是在窗口期内，我们也必须借助合适位置的木星作为引力弹弓来降低成本，降低长距离星际飞行的成本。
而造成30年来再没有海王星探测的另一个原因是电池，如果像传统月球或者火星探测器那样使用太阳能板，海王星距离太阳实在太远，阳光非常微弱，而且从地球到海王星至少要十几年，如果没有核动力，航天器没有办法在离太阳这么远的地方工作。
虽然面临很多挑战，美国航天局也提出了重返海王星的“三叉戟计划”计划在2026年发射首颗探测器，中国航天局也同样提出了自己的海王星探测计划，相信不久的将来人类航天器会再次到达这颗神秘的星球。
