出品 | 網易科技《態度》欄目
作者 | 御柳
編輯 | 定西
2025年5月29日1時31分,隨著長征三號乙遙一一〇運載火箭的成功發射,天問二號探測器的任務開始了。
這次任務不僅挑戰了雙星探測,而且將實現我國首次超第二宇宙速度地球再入。雖然這次的目標不是火星,但仍將會為我國采樣火星鋪路,為中國的深空探測奠定堅實的基礎。
“精度比預期還要再高些。”發射成功之后,中國航天科技集團陳閩慷提到。從現場直播可以看到,發射任務取得成功之后,現場工作人員在大紅屏前寫下“星空浩瀚無比,探索永無止境”。
時間長任務重:十年挑戰雙星
天問二號是我國行星探測工程的第二個重要階段,其目標是實現小行星探測。根據規劃,通過這一次發射,天問二號需要完成多項探測任務:對小行星2016HO3進行伴飛、取樣、返回地球;另外,還要對主帶彗星311P開展伴飛探測,簡單劃分的話,整個任務分為兩步走。
第一步,天問二號升空,會先到近地小行星2016 HO3,但不是立馬采樣,而是伴隨著這顆小天體飛行一年后,才執行采樣任務,然后將采樣樣品送回地球。據悉,目標是取得100克以上的小行星樣品。第一步的任務用時兩年半左右的時間。
第二步,在將樣品帶回之后,探測器還要前往主帶彗星311P,其比火星軌道還要靠外,所以天問二號要克服太陽引力才能抵達。第二步的任務預計需要耗費七年左右的時間。
這意味著,天問二號的任務將會持續長達十年左右的時間,可以說是非常久了。之后,可能天問三號從火星采樣的任務都完成了。(根據規劃,2028年左右天問三號實施兩次發射任務,2030年采用返回。)
對于小行星探測的難點,中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋在接受媒體采訪時提到,與火星不同,小行星上沒有重力,這意味著航天器無法環繞小行星飛行,只能在茫茫宇宙中追上它,與其一起飛行,并在伴飛的過程中進行附著,擇機取樣。
除此之外,天問二號還需要挑戰成功:返回艙再入。
據介紹,在天問二號將回到地球附近后,返回艙將嘗試以超過第二宇宙速度的速度再入地球大氣層。這一前所未有的挑戰,對返回艙的防熱、隔熱、結構強度以及氣動穩定性等設計提出了極高的要求。
為此,返回艙采用了“球錐大底+單錐后體”的構型設計,以應對再入過程中嚴苛的環境。
逐夢星辰 中國深空探測步履不止
有人曾說過:“我們的太空探索從來都不是面子工程,每個航天器都帶著明確的民生使命。”
天問二號此次探測的兩個小行星意義重大。
小行星2016HO3是地球的地球的“準衛星”。其軌道特性使其與地球形成近似1:1的共振關系:公轉周期約365.4天,與地球同步繞日運行,最近距離約1400萬公里(相當于地月距離的38倍)。
據介紹,2016HO3可能保留太陽系誕生初期的原始物質。由于小行星演化程度低,其成分被認為是研究行星形成過程及早期物質組成的“活化石”。
天問二號探測器計劃通過多光譜成像、形貌測繪和原位采樣,系統解析該天體的物理特性、成分構成及起源機制。其研究成果將填補人類對穩定軌道共振小天體的認知空白,并為深空探測技術迭代提供關鍵支撐。
天問二號的另一個任務是一顆主帶彗星311P。
311P/泛星(Pan-STARRS)是一顆位于火星與木星之間的主小行星帶內的特殊天體,兼具小行星的穩定軌道和彗星的物質活動特征,被歸類為主帶彗星。其核心直徑約480米,軌道周期約3.42年,距太陽平均約3.15億公里,距離地球最近時為1.3億公里。2013年由美國泛星計劃望遠鏡發現,是人類確認的第七顆主帶彗星。
天問二號探測器計劃對311P實施高分辨率成像、塵埃尾成分分析及軌道動力學研究,相關成果有望填補主帶彗星原位探測的空白,并為行星防御和資源利用提供理論支持。
在天問二號之后,按照規劃,我國天問三號任務將于2028年前后實施兩次發射任務,實現火星樣品返回地球;2030年前后發射天問四號,開展木星系探測任務;2035年前建成國際月球科研站基本型……中國的深空探測任務正在一步一個腳印有條不紊的進行。
參考文獻:
《天問二號采樣:將首次超第二宇宙速度再入,與嫦娥五號、六號不同》環球科學貓
《天問二號挑戰雙星探測 怎么去?做什么?一文讀懂》新華網
《星辰大海第二站,天問二號為何要探測小行星?》觀察者網
《從月球取樣到火星取樣 中國深空探索迎接更大挑戰》新華網
《發射之前,搶先了解天問二號探測任務的雙星挑戰!》中國航天基金會