2025年5月29日凌晨1時31分,中國航天事業再創輝煌——隨著長征三號乙Y110運載火箭的轟鳴聲響徹西昌衛星發射中心,行星探測工程天問二號探測器成功升空。火箭飛行約18分鐘后,探測器精準進入地球至小行星2016HO3的轉移軌道,太陽翼順利展開標志著我國首次小行星探測與采樣返回任務正式拉開序幕。這一里程碑式突破,不僅使中國成為全球第三個實現小行星采樣返回的國家,更開啟了深空探測"探、采、回"三位一體的全新技術篇章。
天問二號任務設計獨具匠心,采用"一箭雙星"的探測模式:先對近地小行星2016HO3實施近距離探測與采樣,隨后繼續遠征主帶彗星311P。小行星2016HO3作為地球準衛星,直徑約40米,與地球保持穩定共軌關系,其特殊軌道特性使其成為研究地月系統演化的絕佳樣本。探測器搭載的11臺科學設備構成"太空實驗室",包括可解析礦物成分的可見紅外成像光譜儀、探測內部結構的雷達系統,以及專為捕捉彗星噴發物設計的分析儀,將首次實現對小行星"由表及里"的全維度掃描。
科學目標聚焦兩大維度:在物理參數測定方面,將精確獲取天體軌道動力學數據,解析自轉軸變化與熱輻射特性的關聯;在物質研究層面,通過原位探測與返回樣品分析,有望揭示太陽系早期殘留物質的同位素組成。特別值得關注的是旋轉衍射高光譜相機,其突破傳統光譜成像技術限制,可同時獲取目標物空間信息與精細光譜特征,為研究太空風化作用提供全新視角。
任務面臨前所未有的技術挑戰。針對弱引力環境,科研團隊創新開發了"接觸式自適應采樣機構",通過多傳感器融合技術實現采樣力度動態調節,確保在重力僅地球百萬分之一的環境下可靠獲取樣品。軌道控制方面,采用"高精度相對自主導航系統",結合窄視場導航敏感器與激光測距儀,使探測器能在缺乏地面實時引導的情況下,自主保持與不規則天體的精確相對位置。
推進系統突破同樣關鍵。探測器配備的離子電推進系統,通過將氙氣電離加速噴出產生持續推力,雖單次推力僅相當于一張A4紙的重量,但可連續工作數千小時,累計實現速度增量高達4公里/秒。這種"小推力長續航"模式,完美適應了跨越數億公里的星際轉移需求。再入返回階段采用的"跳躍式氣動減速"技術,通過大氣層邊緣多次彈跳降低速度,使返回艙能承受更高熱流峰值,為樣品安全返回上了"雙保險"。
天問二號任務實施標志著我國深空探測能力完成"三級跳":從月球采樣返回的技術積累,到火星環繞著陸的復雜任務驗證,再到如今小行星探測的技術集成創新。任務成功后,我國將成為世界上首個實現地外不同天體(月球、火星、小行星)采樣返回的國家,構建起完整的"采樣返回技術譜系"。
國際航天界對此高度關注。小行星2016HO3的探測數據將彌補人類對地球準衛星認知的空白,其采樣結果可與日本"隼鳥2號"、美國"OSIRIS-REx"獲取的小行星樣本形成互補研究。更富前瞻性的是,主帶彗星311P的探測將首次獲取原始彗星物質的直接證據,為研究太陽系早期揮發物分布提供關鍵線索。據任務科學家透露,返回樣品將面向全球科研機構開放部分申請,彰顯中國航天開放共享的理念。
按計劃,天問二號返回艙將于2027年底攜帶至少100克小行星樣品著陸內蒙古四子王旗航天著陸場。這些來自遠古的宇宙物質,或將改寫人類對太陽系形成初期環境條件的認知。與此同時,主探測器將繼續其史詩般的旅程,預計2030年抵達主帶彗星311P,開展人類首次對活躍彗星的長期伴飛觀測。
此次任務的成功實施,不僅驗證了我國深空測控網對超遠距離目標的跟蹤能力,更培育出一支能勝任多目標深空探測任務的科研隊伍。隨著后續天問三號木星探測任務進入工程論證階段,中國航天正以穩健步伐向著"星辰大海"持續邁進。正如任務總設計師所言:"每個探測目標都是宇宙留給人類的謎題,而我們正在成為解題人。"這場跨越數億公里的太空之舞,正在書寫人類探索宇宙的新篇章。
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