揭秘中國首次小行星探測與采樣返回:探什么?怎么去?有何難?
視頻:中國首次小行星探測與采樣返回:“探什么?怎么去?有何難?”來源:中國新聞網
中新網西昌5月29日電 題:揭秘中國首次小行星探測與采樣返回:探什么?怎么去?有何難?
記者 馬帥莎
5月29日,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射天問二號探測器。這是中國首次實施小行星采樣返回任務,也是繼首次火星探測任務天問一號之后,中國再次實施行星際探測任務。

天問二號任務將完成哪些目標?探測器如何飛往小行星?與探月、探火相比,此次任務有何新難點?工程有關專家日前接受媒體采訪作出解讀。
探什么?
根據(jù)規(guī)劃,天問二號任務將通過一次發(fā)射,完成多項任務,包括對小行星2016HO3進行探測、取樣并返回地球,此后再對主帶彗星311P開展科學探測。
工程目標方面,中國航天科技集團陳春亮表示,希望實現(xiàn)小行星采樣等一系列關鍵技術突破,并為小行星起源及演化等前沿科學研究提供探測數(shù)據(jù)和珍貴樣品。
科學目標方面,中國國家航天局探月與航天工程中心副主任韓思遠表示,天問二號探測器搭載了11臺科學載荷,將對目標天體的地貌、物質組分、內部結構、可能存在的噴發(fā)物以及軌道力學等方面開展研究。
“在取得小行星樣品后,我們還將對樣品物理特性、化學與礦物成分、同位素組成和結構構造等方面開展研究測定。”韓思遠說,我們希望通過天問二號任務實施,能夠在這兩類小天體的認知、起源、演化等方面取得科學研究突破。
怎么去?
據(jù)了解,天問二號任務整個飛行過程復雜且精細,共包含13個飛行階段,設計任務周期長達10年左右。
其中,小行星2016HO3采樣返回任務共分9個階段。完成發(fā)射后,天問二號探測器進入小行星轉移段。隨后探測器依次進入小行星接近段、交會段、近距探測段,并在近距探測段“邊飛邊探、逐步逼近”,對小行星開展懸停、主動繞飛等探測,確定采樣區(qū)后進入采樣段。
完成采樣任務后,探測器將經歷返回等待段、返回轉移段,并在返回轉移段接近地球,返回艙與主探測器分離,之后獨自進入再入回收段,預計于2027年底著陸地球并完成回收。此后,主探測器繼續(xù)飛行,前往主帶彗星311P,開展后續(xù)探測任務。
有何難?
此前中國已成功實施天問一號任務,實現(xiàn)了火星“繞、著、巡”探測,但天問二號任務主要針對小行星和主帶彗星開展探測活動,探測目標不同,也帶來新的技術難題。
一方面,科學家目前對于小行星2016HO3的自轉速度、表面狀態(tài)等具體情況尚存一定不確定性,這為天問二號任務帶來艱巨又復雜的挑戰(zhàn)。韓思遠表示,對此,工程將采用“邊飛邊探邊決策”的策略,以應對目標天體特性不確定等難題。
另一方面,不同于月球采樣和火星著陸,小行星附著與采樣是在弱引力條件下進行。韓思遠指出,根據(jù)目前的觀測數(shù)據(jù)判斷,小行星2016HO3的平均直徑約41米,幾乎處于零重力環(huán)境,加之小行星處于高速自轉狀態(tài),探測器需在這種復雜條件下,在有限時間內完成穩(wěn)定附著及采樣,任務難度巨大。
此外,天問二號任務距離跨度大也為其增添挑戰(zhàn)。完成小行星采樣任務后,天問二號主探測器還將與返回艙分離,花數(shù)年時間飛往主帶彗星311P。小行星2016HO3距離地球約1800萬至4600萬公里,主帶彗星311P距離地球約1.5億至5億公里。韓思遠稱,距離地球遠、多目標探測、任務周期長,對軌道設計、能源管理、智能控制以及探測器工作狀態(tài)的長壽命、高可靠等方面都提出了較高要求。
中國國家航天局局長單忠德表示,國家航天局牽頭實施天問二號任務,推動星際探測征程接續(xù)前進,邁出了深空探測的新一步。任務實施周期長,風險難度大,工程全線攻堅克難,協(xié)同攻關,確保了發(fā)射任務圓滿成功。期待天問二號按計劃完成各項探測任務,取得更多原創(chuàng)科學成果,揭開更多宇宙奧秘,增進人類認知。(完)

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