5年前，深度“天問一號”飛赴火星，揭秘“祝融”號火星車在紅色星球軋下了“中國印”。天問

5月29日，號近天問二號任務拉開我國行星探索的遠冷新一輪序幕，這次問的熱兩是小行星2016HO3和主帶彗星311P。

一個是重天體積不大的小行星，一個是深度噴發(fā)塵埃的主帶彗星，天問二號要花上10年的揭秘時間，在這兩顆宇宙“粟粒”中，天問發(fā)現人類未知的號近宇宙奧秘。

天問二號探測器重約2.1噸，遠冷整個探測器翼展長達15米，熱兩打個比方就是重天，它有著小轎車的深度重量、大公交車的長度。

它還攜帶了多臺科學儀器，既能更好地幫助“天問二號”找到目標，又可以對目標展開豐富多樣的科學探測。

小行星探測任務周期長、目標遠，雖然給航天科研人員帶來了不小的挑戰(zhàn)和壓力，但同時也為他們提供了一個得天獨厚的技術試驗場。

空間推進技術、空間能源技術、表面附著技術、微重力條件下采樣技術等關鍵技術都可以通過這次任務“一試身手”。

2016年4月，美國“泛星1號”小行星巡天望遠鏡發(fā)現了一顆新的小行星，它與地球以相同的周期共同繞太陽公轉。

按照小行星臨時編號的命名規(guī)則，要以“年份＋字母＋數字”分別代表小行星的發(fā)現年份、時間段和順序，于是它有了2016HO3這個名字。

其中，“2016”“H”“O3”分別代表該小行星被發(fā)現的年份是2016年、時間段是4月下半月，以及它是該時段內被發(fā)現的第89個天體。

從地球角度看，2016HO3似乎也在繞地球運動，因而它也可以說是地球的準衛(wèi)星。

獨特的運動軌跡讓它還擁有另外一個名字——“Kamo' oalewa”，意為“振蕩天星”。

小行星的體積和質量比行星和矮行星小，科學家認為小行星保存著太陽系形成、演化的原始信息，是研究太陽系起源的“活化石”。

很多人不知道的是，早在2012年12月13日，我國嫦娥二號探測器在完成月球探測的主任務后，就曾開啟小行星探測的支線任務——在距地球約700萬公里遠的深空，精確實現與圖塔蒂斯小行星的近距離飛越探測，成功獲取了圖塔蒂斯的高分辨率光學圖像。

相對而言，小行星2016HO3距離地球較近，有可能為我們研究地球起源提供重要參考信息。

天問二號要飛行近一年才能接近小行星2016HO3，當距其約2000公里的時候，將通過發(fā)動機多次變軌逐漸接近小行星，直至距其約20公里。

隨后，天問二號探測器需要確定小行星的自轉軸、實際自轉周期和小行星的大小、形狀、結構、表面狀態(tài)、反照率等信息，最終確定采樣點。

據介紹，2016HO3小行星重力極小，體積也不大，直徑大概在30米~100米之間，不過我們現在并不清楚它的更多具體情況，所以本次任務需要邊飛邊探邊決策。

小行星2016HO3的運行軌道和地球距離相對較近，約1800萬至4600萬公里，航天器接近它所需的能量較小。

科學家最想知道的是這顆小行星的結構，這決定了將用哪種方式進行采樣。

天問二號可根據小行星表面風化層多少，選擇不同的采樣裝置進行樣本采集。

當小行星地貌具備附著條件時，天問二號會視實際情況決定使用哪種采樣裝置進行樣本獲取。

幾個影響采樣的關鍵因素包括：

－ 確定小行星的大小、形狀和自轉軸，是因為要確定有沒有常年光照的區(qū)域，從而避開極晝和極夜之地；

－ 確定實際自轉周期，是因為目前所知的小行星28分鐘的自轉周期是在地球上測算的數據，更準確的周期還要待天問二號探測器飛過去進行實地探測，這將幫助科研人員選取合適的采樣窗口；

－ 確定反照率，則是因為小行星上部分區(qū)域的反照率可能會影響探測器部分載荷的正常功能。

天問二號計劃用2年半的時間執(zhí)行小行星采樣返回任務，隨后將飛向更遠的主帶彗星311P進行探測。

天問二號在去程中需要控制好能源的使用，保證在探測和采樣時有足夠的動力，而返程時只需要全速回來就行，仿佛歸心似箭。

在天問二號返回地球前，攜帶樣本的返回艙將與主探測器分離，前者回地球、后者“驀然”轉身，飛向更加遙遠的主帶彗星311P。

返回艙將進入大氣層，在距地面一定高度時進行氣動減速，最終降落在設定好的著陸場，這對返回艙的防熱、自主導航、制動等都提出了更高的要求。

“嫦娥”的返回器防熱材料經過了實踐檢驗，如果能被“天問二號”直接“拿來”，看起來最簡單、最有安全感。

但是，工程設計對天問二號返回艙的大小、重量有著不一樣的標準，考慮到還有更大的再入速度，團隊還是決定走出舒適區(qū)，尋找新型防熱材料，重走試驗驗證等嚴格的流程。

在和返回艙分離后，天問二號的主探測器要飛往更加遙遠的主帶彗星311P。

主帶彗星的軌道位于小行星主帶內，其軌道偏心率和軌道傾角與主帶內的小行星相似，但外形和成分又很像彗星，所以被命名為主帶彗星。

兼具小行星和彗星特點的主帶彗星自被發(fā)現以來，其形成和演化原因備受關注。

天問二號要去的主帶彗星311P位于火星與木星軌道之間的主小行星帶內側，距離地球約1.5億至5億公里，噴發(fā)時會將上萬噸塵埃送入宇宙。

天問二號飛至主帶彗星311P需要更多的能源，為此主探測器采用了圓形柔性太陽翼，在保證輕量化的同時也能獲取更多的太陽能。

天問二號探測器飛向小行星2016HO3，要經受住近地區(qū)域太陽高溫的“炙烤”，而飛向主帶彗星311P時，卻要開始懷念此前的陽光。

對此，天問二號探測器應用了特別的電源控制技術，即便它與太陽越來越遠，依舊可以有飛往深空的能力。

兩段任務，一近一遠、一冷一熱。這種“兩重天”式的考驗，在航天人的極致追求下，天問二號探測器“一肩挑”，這也將有力促進中國航天行星探測工程研制能力不斷迭代、不斷進步。

本文來源：http://iv82.cn/news/25c9999875.html

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