天问二号“追星”路有多难？有哪些深远影响？

　　 5月29日，西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭搭载着天问二号探测器，在烈焰和轰鸣声中腾空而起，奔赴浩渺的太空，迈出了行星探测工程的重要一步。

　　天问二号此行肩负着两大艰巨而光荣的使命：

　　首先要对小行星2016HO3展开全方位探测，并采集珍贵样本，用返回舱送回地球；

　　随后主探测器还要继续马不停蹄奔赴主带彗星311P，开展深度科学探测。

　　为什么要去探访小行星和主带彗星？

　　难度有多大？

　　将带来哪些深远影响？

　　什么时候回来？

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　　今天1时31分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空（详情>>）。这意味着，我国深空探测又迈出了新的一步。

　　这次担任01号指挥员的张润红是我国航天发射阵地首位女性指挥员，天问二号是她作为指挥员第15次执行发射任务，从去年年底，她就在为天问二号的发射做准备了。对于此次天问二号任务，张润红深感责任重大。

　　由于目标小行星与地球的相对位置一直在变化，天问二号必须在一个固定的时间段内发射，才能尽可能节省燃料，因此留给火箭的发射窗口只有短短4分钟。除了窄窗口发射，火箭的入轨速度要达到每秒11.2公里，并且要求高精度入轨。这相当于从上海投出一个篮球，要投中位于北京的篮筐，还要保证篮球入筐时的飞行角度和速度。

　　中国航天科技集团 陈闽慷：这一次任务对入轨精度要求比普通高轨发射任务要高一倍。我们在这方面其实是采取了一些办法，比如说对于制导方法的变化，能够让火箭在比较大的偏差情况下仍然满足入轨要求。

　　此次执行天问二号发射任务的是我国的“金牌火箭”长三乙火箭，长三乙火箭是我国高轨发射的主力火箭，也是我国宇航发射次数最多的火箭，此前已经完成108次发射，曾执行过嫦娥三号、嫦娥四号等探月工程任务。设计人员历时2年完成了多轮设计迭代。

　　陈闽慷：在2023年年底，长征三号乙火箭做了一次换版，可以说是最新版的长三乙火箭，无论是可靠性还是运载能力都可以更好满足这次天问二号的任务要求。

　　天问二号任务周期约为10年，主要任务是对小行星2016HO3进行探测、取样并返回地球，此后再对主带彗星311P开展科学探测。那么，这次天问二号首先要去的2016HO3究竟是怎样一颗小行星呢？

　　中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜观测员 胡龙飞：2016HO3这颗小行星比较特殊，好比地球的一个“小跟班”，而且跟地球也会保持相对稳定的一个轨道。这个“小跟班”有的时候会跑到地球前面去，有的时候又落到地球的后边去。

　　2016年4月26日，人类在浩瀚星空中捕捉到了一颗“特殊”的小行星——2016HO3，天文学家经过轨道观测与计算模拟发现，2016HO3就像月球之外的另一颗天然地球卫星，它位于一个非常奇特的轨道上，不仅像其他小行星那样环绕着太阳飞行，同时还在一个非常遥远的轨道相对地球上下左右“振荡”运行，因此被命名为“振荡天星”。

　　天问二号任务副总师、中国科学院国家天文台研究员 刘建军：这个小天体很有特点，我们叫它地球准卫星，它和地球是共轨的，也是绕着太阳公转。当初我们论证的时候只发现了五颗，现在应该是七颗了，非常稀有，物以稀为贵，对科学家来说希望探测了解。还有一个很重要的特点，工程可达性比较好，所以从科学和工程两方面结合，相当于一拍即合，我们就去干。

　　专家介绍，这类小行星保留着太阳系诞生之初的原始信息，是研究太阳系早期物质组成、形成过程和演化历史的“活化石”，具有极高的科研价值。也有科学家推测，2016HO3很有可能是某次远古的天体撞击事件的抛射物。

　　那么，这颗神秘的小行星究竟是什么样的？2024年3月29日，位于青海冷湖，由中国科学技术大学与中国科学院紫金山天文台联合研制的墨子巡天望远镜捕捉到了这颗距地球数千万公里的小行星的珍贵影像。

　　中国科学院紫金山天文台研究员 季江徽：天问二号的第一个目的地2016HO3是一个很暗弱的小黑点，周围不动的都是恒星，从图像上面相对运动可以找到小行星的存在。虽然是一个2.5米口径的光学大视场望远镜，但是这个小行星看起非常小，直径只有50米大小，相当于一个足球场那么宽。拍这样一个小行星在地面上来讲是一件非常困难的事情，如果天问二号在太空中寻找它，在飞行过程中不断地逼近它，甚至最终在它的表面实现采样，带回地球，这对于工程任务来讲是一个极具挑战性的事情。

　　天问二号任务到底有多难呢？天问二号共包含13个飞行阶段，整个飞行过程复杂且精细。作为探测器系统的负责人，余后满向记者坦言，这次任务的难度和挑战前所未有。

　　中国航天科技集团 余后满：这个路没走过，不像月球探测也走了那么多遍，是一条全新的路。这里面是不是所有的风险我们都识别全了，所有的因素都考虑到了，所有的不确定都想充分了，总担心这里面有想不到的地方，这也是科学探测的风险所在。

　　首先，要在距离地球数千万公里、直径只有几十米的小行星上着陆，本身就是一个不小的挑战。

　　余后满：目前国外的小行星探测任务着陆精度大概都是在15米以上，但是这颗小行星太小，要求着陆精度半径在1米左右。这颗小行星非常小，转速非常快，形状不规则，我给它总结就是小、快、怪。这颗小行星到底是一块完整的石头，还是一个碎石堆，上面有没有风化层，风化层在什么地方，厚不厚，还有很多不确定因素，这些东西决定了小行星任务肯定是边飞、边探、边决策。

　　此次任务挑战和难度最大的无疑就是在小行星上采样了。无论采取哪种采样方式，都必须克服微重力的影响。

　　余后满：无论是月球还是以后要实行的火星采样，都有一定的重力，而小行星因为太小，重力基本上可以忽略不计。在这种情况下很可能稍微一触碰，主探测器就弹开了，采样的时候因为没有重力约束，样品处于自由状态，可能每秒一两个厘米的逃逸速度，样品就飞走了，所以这个采样的难度非常高。

　　天问二号在完成对小行星2016HO3的探测、取样任务后，返回舱将与主探测器分离，于2027年底返回地球。主探测器则继续飞行，前往主带彗星311P，开展后续探测任务。

　　2013年，科学家在火星与木星轨道之间的主小行星带内发现了一颗身后拖着多条尘埃尾、外观和彗星十分相似的小天体，这在小行星带中极为罕见。它不仅拥有小行星的稳定轨道，还会像彗星一样偶尔释放尘埃，因此被称为“主带彗星”，并命名为311P，它是人类确认的第七颗主带彗星，也是迄今为止形态最奇特的一颗。

　　季江徽：整个太阳系里面除了大行星以外，还有很多小行星，大部分分布在火星轨道和木星轨道之间，这样一个区域就叫作主带，所以主带彗星轨道是在主带，它又像彗星，就像311P一样，有六个彗尾，像孔雀开屏一样，所以有些专家给它起了一个绰号，叫“孔雀小行星”。通过天问二号这样一个探测任务回答这些小行星、彗星、主带彗星之间的联系，可以给出很好的答案。

　　天问二号探测器上共配置了中视场彩色相机、多光谱相机、可见红外成像光谱仪、热辐射光谱仪等11台科学设备，这些先进设备将助力探测器在飞行过程中对小行星和主带彗星进行探测，获取科学数据。

　　刘建军：在地面上用光谱仪推扫一个对象就可以看到它的纹理信息，同时也可以看到它的光谱信息。未来在轨探测的时候也是一样，对小行星一个区域进行扫描成像就可以得到它的物质成分，通过每一点光谱信息得到整个小天体的光谱信息、成分。

　　天问二号的发射不仅引起了科学界的极大关注，还吸引了很多航天爱好者来到发射现场。我们期待着它取得更多原创的科学成果，揭开更多宇宙的奥秘。

　　发射的圆满成功，仅仅是天问二号漫长星际征程的第一步。天问二号任务技术难度大，工程风险高。发射入轨后，还将经历12个飞行阶段，可谓征程万里，重任在肩，前路是星河璀璨，却也有着重重凶险。这个小小的探测器承载着中国航天人的智慧与心血，也寄托着人类对宇宙的探索渴望。期待天问二号能够按计划精准完成各项探测任务，收获具有开创性的科学成果，为我们带回来自遥远星辰的答案。

　　编辑丨蒋薇薇 徐大为 杨滢摄像丨徐鹏 张敏 罗飞 梁雷剪辑丨张文庆

责任编辑：张亦弛