天問二號發射任務即將開始發射，這是我國繼探月、探火之后又一個行星探測里程碑事件。航天歷史上，只有美國OSIRIS-REx，日本隼鳥實現了小行星探測任務的成功，一共帶回了約255.4克樣品，其中日本2次任務才取回5.5克，美國取回250左右。中國首次發射“天問二號”就要一起實現探索近地小行星2016 HO3，取回約50克樣品，并繼續實現對主帶彗星311P的伴飛觀測。

探索小行星，除了對火箭入軌精度要求特別高以外，最主要的難點有三個：

一、小行星的自轉速度很快，重力很小，探測器很難著陸。

日本“隼鳥一號”在對絲川（Itokawa）小行星進行探測和采樣返回時，就相當于“扎了一針”，然后立即彈開。卻因采樣裝置故障，僅帶回約1毫克風化層樣品，研究價值大打折扣。

而等到“隼鳥二號”對龍宮（Ryugu）小行星進行探測和取樣時，分為2次撞擊登陸，才首次實現小行星地下物質采集，帶回了5.4克樣品。

美國OSIRIS-REx任務對貝努（Bennu）小行星進行探索和取樣時，采用氮氣噴射擾動表面物質采樣，也沒有采用探測器登陸方式取樣，主要也是因為無法著陸。

值得一提的是，美國任務因為樣本艙返回地球后因密封問題部分樣本泄漏，雖然宣稱帶回來250克樣品，遠超原本有效樣本量目標（原計劃60克），但是研究價值也打了折扣。

二、采樣存在困難，研究成果有限。

我們在對月球背面、月球南極地區進行采樣的時候，采用的是鉆取、鏟取相結合的方式，主要這樣既可以收集表面物質，也可以收集月面以下分層物質信息，從而為研究月球提供完整詳實的實物樣品。

但是，這都需要探測器在天體表面著陸，并能夠持續開展工作。而日本、美國的探測器未能采取類似方式采樣，并且在返回途中還出現樣本艙泄漏等問題，從而導致研究成果十分有限。

比如，隼鳥系列的樣本經過分析發現20種氨基酸和液態水痕跡，支持“生命天外來源”假說。而OSIRIS-REx的貝努樣本含碳酸鹽、碳氫化合物及結合水，為研究太陽系早期演化提供關鍵數據。雖然具有開創性，但是畢竟還沒有提供完整的行星演化證據。

中國小行星探測計劃起點就比較高，不僅將對2016 HO3進行探測，還開創性地進行拓展任務——對主帶彗星311P進行探測。

這種本就很難的小行星探測，在我們探月工程持續進行拓展任務的前提下，變得可能起來。正是因為每一次我們的嫦娥任務的推進器前往包括日地拉格朗日L2點、地月拉格朗日L2點等，才有了我們現在“雙星連探”的可能。

在采樣方面，“天問二號”將分為探測器和返回器，一起抵達2016 HO3小行星之后，利用遠距離、高精度自主導航系統，采用受控精確著陸、表面接觸保持、采樣受控后離開方式進行采樣返回。

根據此前仿真結果，我們可以采集大約50克完整肌理層次的小行星樣品，這就使得樣品本身能夠反映分層結構等信息，為以后研究奠定堅實的基礎。

三、一次發射兩大任務，節約到底。

“天問二號”任務的精妙之處在于通過一次發射完成兩次探測，節省成本并延長探測器壽命。天問二號在3年內完成采樣返回后，將借助地球和火星引力彈弓效應，耗時7年飛抵311P，總任務周期近10年，實現“一箭雙雕”的深空探測新模式。

2016 HO3作為地球“準衛星”，其軌道與地球高度同步，可能保留太陽系形成初期的原始物質（如硅酸鹽、金屬成分），甚至含有水冰痕跡，為行星演化提供關鍵證據。

311P主帶彗星的特殊性在于同時具有小行星的穩定軌道和彗星的塵埃噴發活動，可能揭示內太陽系水的起源及生命前體有機物的分布。

天問二號的雙目標探測模式不僅突破了單一任務的技術限制，更通過科學目標的創新性和工程設計的系統性，展現了中國航天的“后發優勢”。

若任務成功，我國將成為全球首個實現“小行星采樣+彗星探測”的國家，并為未來的深空資源開發和行星防御提供技術儲備。

當然，我們“天問二號”敢于這樣設計，一方面是有足夠的技術經驗，另一方面是這些年我們重組的準備。

筆者在2023年的“航天日活動”期間聽說項目立項的消息，還有幸聽了報告，才知道我們的“天問二號”的科學家，都在探月工程中擔當重任，他們早就為探索小行星做了很多先導性研究，以及實際性仿真試驗。

可以說，他們已經能夠確保萬無一失了。這是探測，不僅要克服高精度軌道問題，還有超長通信時延問題。在超過第二宇宙速度返回艙再入大氣層、以及自主導航與長壽命設計等方面也要迎接挑戰。

日美任務均未嘗試“采樣+彗星探測”的雙目標模式，且未涉及主帶彗星這類兼具小行星軌道和彗星活動特征的特殊天體。我們如果順利開展任務，將深化人類對太陽系早期演化、小天體活動性及行星防御機制的理解，并為后續火星采樣返回（天問三號）和木星探測（天問四號）奠定技術基礎。