十年星际征程！我国开启小行星探测与采样返回之旅

5月29日1时31分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙Y110运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。火箭飞行约18分钟后，将探测器送入地球至小行星2016HO3转移轨道。此后，探测器太阳翼正常展开，发射任务取得圆满成功。

问天求索

我国首次小行星探测

与采样返回之旅正式启程！

我国开启小行星探测与采样返回之旅

天问二号主要任务目标是对小行星2016HO3进行探测、取样并返回地球，此后再对主带彗星311P开展科学探测。小行星2016HO3是人类目前发现的地球准卫星之一。

天问二号任务工程目标：

• 一是突破弱引力天体表面取样、高精度相对自主导航与控制、小推力转移轨道设计等一系列关键技术。
  

• 二是为小行星起源及演化等前沿科学研究提供探测数据和珍贵样品。
  

科学目标则聚焦于测定小行星和主带彗星的多项物理参数：

• 一是测定小行星和主带彗星的轨道参数、自转参数、形状大小、热辐射特性等物理参数，开展轨道动力学研究。
  

• 二是开展小行星和主带彗星的形貌、物质组分、内部结构以及可能的喷发物等研究；
  

• 三是开展样品的实验室分析研究，测定样品物理性质、化学与矿物成分、同位素组成和结构构造，开展小行星和太阳系早期的形成与演化研究。
  

天问二号任务周期约10年

包含13个飞行阶段

此次发射任务圆满成功，仅仅是天问二号任务漫长探测过程的“第一步”。天问二号任务技术难度大，工程风险高，共包含发射段、小行星转移段、小行星接近段、小行星交会段、小行星近距探测段、小行星采样段、返回等待段、返回转移段、再入回收段、主带彗星转移段、主带彗星接近段、主带彗星交会段、主带彗星近距探测段等13个飞行阶段。

• 其中，小行星探测和采样返回包括9个阶段，发射段顺利完成后，探测器进入小行星转移段，这一阶段将持续约1年，期间需实施深空机动、中途修正等操作，直至距离小行星约3万公里处。
  

• 随后依次进入小行星接近段、交会段、近距探测段，在近距探测段按照“边飞边探、逐步逼近”原则，对小行星开展悬停、主动绕飞等探测，确定采样区后进入采样段。
  

• 完成采样任务后，探测器将经历返回等待段、返回转移段，在返回转移段接近地球，返回舱与主探测器分离，之后独自进入再入回收段，预计于2027年底着陆地球并完成回收。
  

• 此后，主探测器则继续飞行，前往主带彗星311P，开展后续探测任务。

到小行星“挖土”有多难

微重力环境下采样无从着力

相比我国此前实施的月球、火星探测任务，天问二号任务的探测目标不同，涉及的技术难点也不相同。

一是任务距离跨度大。2016HO3小行星距离地球约1800万至4600万公里，311P主带彗星距离地球约1.5亿至5亿公里，通信存在较长延迟。距离远、目标多、周期长，对轨道设计、能源管理、智能控制，以及工作状态的长寿命、高可靠等方面都提出很高要求。

二是目标天体特性存在未知。根据现有观测数据，2016HO3小行星的自转速度、表面状态等具体情况尚存不确定性。对此，科研团队为探测器制定了“边飞边探边决策”的策略，提高了探测器智能化自主化程度，并设计了3种采样方式，以应对相关不确定因素。

三是弱引力条件下采样。相比“嫦娥”在月球上挖土时的表取和钻取，小行星的微重力环境会让探测器无处着力。据判断，2016HO3小行星的平均直径约41米，几乎是零重力，而且处于高速自转状态。在这种复杂条件下，探测器要利用有限时间完成稳定附着及采样，任务难度极大。为尽最大努力获取样品，天问二号将尝试多种采样方式。

获取样品后，天问二号探测器将等待合适的时机，把样品送回地球。接近地球时，装着样品的返回舱将与主探测器分离，独自再入地球大气层。如果一切顺利，大概在2027年底，科学家就能签收这份小行星“土特产”。而投送完“包裹”的天问二号则要继续飞行，前往主带彗星311P，开展后续科学探测任务。

茫茫星海

为何选择“追”这两颗星？

国家航天局探月与航天工程中心副主任韩思远介绍，小行星2016HO3是人类目前发现的地球准卫星之一。其保留着太阳系诞生之初的原始信息，是研究太阳系早期物质组成、形成过程和演化历史的“活化石”，具有极高科研价值。

小行星2016HO3采样方式示意。资料来源：《我国小天体探测任务设想》

主带彗星311P是运行于火星与木星轨道之间小行星带中的小天体，同时具有传统彗星的物质构成特征和小行星的轨道特征。对该主带彗星进行探测，有助于了解小天体的物质组成、结构以及演化机制，填补太阳系小天体研究领域的空白。

主带彗星311P

从天问一号火星“首秀”

到天问二号开启

小行星探测与采样返回之旅

中国航天人正以

“日积跬步”的创新与积累

向着浩瀚深空不断求索

揭开更多宇宙奥秘！

来源：科技日报、央视新闻等综合

以上新闻内容来自官方媒体渠道，不作商业用途，如有侵权，请联系我们进行删除。