天問(wèn)二號(hào)挑戰(zhàn)雙星探測(cè) 怎么去？做什么？一文讀懂

經(jīng)工程任務(wù)指揮部綜合研判決策，行星探測(cè)工程天問(wèn)二號(hào)任務(wù)計(jì)劃5月29日實(shí)施發(fā)射。天問(wèn)二號(hào)是我國(guó)首個(gè)面向小行星探測(cè)的航天器，計(jì)劃通過(guò)一次發(fā)射完成多項(xiàng)探測(cè)任務(wù)，包括對(duì)小行星2016HO3進(jìn)行伴飛、取樣并返回地球，以及對(duì)主帶彗星311P開(kāi)展伴飛探測(cè)。

如何實(shí)現(xiàn)對(duì)小行星2016HO3伴飛取樣返回？

月球是地球的衛(wèi)星，距離地球大約38萬(wàn)公里左右，而小行星2016HO3即便是距離地球最近的時(shí)候，也相當(dāng)于地月距離的大約40倍，所以說(shuō)探測(cè)難度是更大的。小行星2016HO3是研究太陽(yáng)系的形成和演化歷史的活化石，具有非常高的科學(xué)價(jià)值。

天問(wèn)二號(hào)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)小行星2016HO3的探測(cè)？北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院副教授張曉天介紹，天問(wèn)二號(hào)探測(cè)器將一次性實(shí)現(xiàn)繞落回三步走。

北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院副教授 張曉天：從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，大家可能還記得我們的探月工程是從2007年發(fā)射嫦娥一號(hào)，到2020年的嫦娥五號(hào)，陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)月球的繞落回三步走。而這次的2016HO3探測(cè)，天問(wèn)二號(hào)探測(cè)器將首先對(duì)小行星進(jìn)行伴飛，然后是接近附著，實(shí)現(xiàn)表面采樣，最后是脫離返回。相當(dāng)于是一次性實(shí)現(xiàn)了繞落回三步走，這也是立足于我們前期所取得的充足的技術(shù)積累之上的。另外天問(wèn)二號(hào)會(huì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的著陸和附著，這就為采樣提供了更為可靠的條件，可以使用機(jī)械臂鉆取等方式來(lái)進(jìn)行采樣。

探測(cè)主帶彗星311P 怎么去？做什么？

天問(wèn)二號(hào)總的任務(wù)周期大約是10年，其中用兩年半左右的時(shí)間，完成對(duì)小行星2016HO3的伴飛、取樣并返回地球。此后則會(huì)繼續(xù)它的第二個(gè)項(xiàng)任務(wù)：對(duì)主帶彗星311P的伴飛探測(cè)。去探測(cè)主帶彗星311P，怎么去？又要完成什么任務(wù)目標(biāo)呢？

張曉天：天問(wèn)二號(hào)通過(guò)將返回艙分離，就能夠把樣品送回地球。之后天問(wèn)二號(hào)會(huì)繼續(xù)利用地球的引力彈弓效應(yīng)飛向它的第二個(gè)探測(cè)任務(wù)目標(biāo)，也就是主彗星帶311P。主彗星帶311P是運(yùn)行在火星和木星軌道之間的小行星帶中的一個(gè)小天體，既有彗星的物質(zhì)構(gòu)成的特征，又有小行星的軌道特征，所以對(duì)它進(jìn)行探測(cè)，有助于了解小天體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)，還有它的演化機(jī)制等等。

小行星2016HO3 地球的“神秘舞伴”

2016HO3小行星，位于距離地球數(shù)百萬(wàn)到數(shù)千萬(wàn)公里的深空中，它是人類發(fā)現(xiàn)的第一顆地球準(zhǔn)衛(wèi)星，但它并不是地球的天然衛(wèi)星，也不屬于典型的近地小行星，而是一顆軌道參數(shù)與地球幾乎相同的繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的小行星，因此它幾乎與地球同步繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，一直在地球附近“游蕩”。

據(jù)介紹，這類小行星保留著太陽(yáng)系誕生之初的原始信息，是研究太陽(yáng)系早期物質(zhì)組成、形成過(guò)程和演化歷史的 “活化石”，具有極高科研價(jià)值。但也有科學(xué)家推測(cè)，這顆直徑約40～100米的天體，很有可能是某次遠(yuǎn)古撞擊事件的拋射物。美國(guó)夏威夷的泛星計(jì)劃巡天望遠(yuǎn)鏡于2016年在浩瀚星空中首次捕捉到了2016HO3的蹤跡。

311P——人類確認(rèn)的第七顆主帶彗星

2013年，美國(guó)在火星與木星軌道之間的主小行星帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一顆身后拖著多條塵埃尾、外觀和彗星十分相似的小天體，后經(jīng)進(jìn)一步細(xì)致觀測(cè)，證實(shí)它不僅擁有小行星的穩(wěn)定軌道，還會(huì)偶爾釋放塵埃，因此被稱為主帶彗星，并命名為311P，成為人類確認(rèn)的第七顆主帶彗星。

主帶是絕大多數(shù)小行星運(yùn)行的主要區(qū)域，位于火星與木星軌道之間，匯聚了太陽(yáng)系內(nèi)超過(guò)90%的小行星。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，彗星一般來(lái)自太陽(yáng)系邊緣，包含著大量的冰物質(zhì)。當(dāng)它們靠近太陽(yáng)時(shí)，內(nèi)部冰物質(zhì)受熱蒸發(fā)，會(huì)形成壯麗的彗尾。但311P卻定居在小行星帶，這里過(guò)于靠近太陽(yáng)，陽(yáng)光輻射強(qiáng)，被普遍認(rèn)為難以保留水冰等揮發(fā)性物質(zhì)。主帶彗星打破了天文學(xué)家的固有認(rèn)知。

天問(wèn)二號(hào)將開(kāi)啟中國(guó)行星探測(cè)工程新階段

2020年，我國(guó)曾成功發(fā)射了天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器。專家表示，此次即將發(fā)射的天問(wèn)二號(hào)將開(kāi)啟我國(guó)行星探測(cè)工程的新階段。

張曉天：天問(wèn)二號(hào)是我國(guó)行星探測(cè)工程的一個(gè)重要組成部分，我們?cè)?020年的時(shí)候發(fā)射了天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器，并且在2021年的5月份成功實(shí)現(xiàn)了在火星表面的軟著陸。祝融號(hào)火星車也實(shí)現(xiàn)了對(duì)火星表面成功的巡視探測(cè)。天問(wèn)二號(hào)可以看作是行星探測(cè)工程的一個(gè)第二個(gè)重要階段，它的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)小行星探測(cè)。未來(lái)，還會(huì)有天問(wèn)三號(hào)、天問(wèn)四號(hào)。天問(wèn)三號(hào)，將實(shí)現(xiàn)對(duì)火星表面的采樣返回，因此我們可以說(shuō)天問(wèn)二號(hào)也可以看作是為天問(wèn)三號(hào)提供了很重要的前期的技術(shù)儲(chǔ)備和技術(shù)驗(yàn)證。之后的天問(wèn)四號(hào)還會(huì)瞄準(zhǔn)更遠(yuǎn)的木星和天王星的探測(cè)，未來(lái)還有很多值得我們期待的行星探測(cè)的重大任務(wù)上演。