2025年5月29日1时31分，“天问”2号小行星探测器，搭乘“长征”3号乙火箭，从西昌卫星发射中心腾空而起，踏上了星海探索之旅。

图源：新华社

“天问”2号总的任务周期大约是10年，其中用两年半左右的时间完成对小行星2016HO3的伴飞、取样并返回地球。此后则会继续它的第二项任务：对主带彗星311P的伴飞探测。

这是我国继“天问”1号成功探测火星之后，又一项重要的深空探测任务。“天问”2号将首次对近地小行星进行采样，随后返回地球轨道，将采样返回器送回地球后，主探测器再飞向更加遥远的主带彗星，展开深入探测。

认识“天问”2号

“天问”2号正在飞向主带彗星311P的艺术想象图。梁睿祺/绘

“天问”2号探测器由主探测器与样本返回舱两部分组成，整体设计兼顾深空作业与样品回收能力。主探测器搭载了一对直径约4.7米的圆形柔性太阳翼，总面积达34平方米，为长时间深空飞行提供稳定电力支持。其推进系统采用离子电推进与化学推进相结合的双模方案，兼具持续推力与快速变轨能力。在科学观测方面，探测器配备了包括可见光—红外成像光谱仪、热辐射光谱仪、多光谱相机、探测雷达、磁强计等在内的10种科学仪器，将对目标天体的表面成分、形貌结构及周边环境进行多维探测。样本返回舱则为小型再入式结构，最大直径约0.75米，将承担采样后返回地球的任务。

10年旅途的四大挑战

根据北京航空航天大学宇航学院张晓天副教授介绍，“天问”2号将面临四大挑战：导航难、取样难、返回难、转移难。

“天问”2号任务路径图 图源：科技日报

导航难

“天问”2号的首个目标小行星2016 HO3，在太空中高速运行，直径仅相当于一个足球场。“天问”2号须穿越亿万公里的空间，精准抵达这样一个小目标，难度极高。

取样难

不同于“嫦娥”5号的分体式（轨道器+着陆器+上升器）采样，2016 HO3的引力实在太小，仅为地球的百万分之一，几乎可以忽略。探测器无法靠重力自动贴近目标，只能依赖极其精细的姿态控制系统“主动贴靠”、附着、取样。这就像在时速3万公里的高速路上，用一辆小车接近大卡车，伸手抓取物品后再安全脱离，难度可想而知。

返回难

“天问”2号采样完成后还需将样品送回地球，返回速度将超过第二宇宙速度，比“嫦娥”5号任务的再入速度高出约30%。如何在这种高速下完成安全再入与软着陆，是对返回舱防热系统与制动控制能力的巨大考验。

转移难

释放返回舱后，主探测器还要再次利用地球引力进行弹弓加速，踏上长达七年的二次深空之旅，最终前往主带彗星311P。这期间，探测器需经历多次复杂轨道调整，并在遥远的太空中持续稳定运行，对结构、电源与系统稳定性都是长期考验。

探测目标有何特别之处？

太阳系有数不清的小行星，为何我国首个小行星探测任务，天文学家只“心仪”2016 HO3和主带彗星311P呢？它们有何特殊之处？

目标1：2016HO3

地球的“准卫星”

如果问你，地球有几个卫星？相信问天少年们都会不假思索的回答——1个，月球！可你是否知道，在距离地球数百万到数千万千米的深空中，有一颗被称为“地球准卫星”的小行星——2016 HO3？

2016年4月27日，这颗小行星被美国夏威夷泛星计划望远镜发现。之所以被称为“地球准卫星”，是因为它稳定运行于地球轨道附近，几乎与地球同步绕太阳公转。天文学家估算，2016 HO3的直径仅为40~100米。它距离地球最近约1400万千米，最远约4000万千米。这颗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”，具有极高科研价值。

什么是“地球准卫星”？

①绕太阳公转、与地球轨道形成共振的小行星。

②不是地球的天然卫星，也不属于典型的近地小行星。

③其运动轨迹与地球相近，从地球视角看呈周期性振荡。

目标2：主带彗星311P

“冒牌彗星”？

被冠以“主带彗星”之名，相信很多问天少年会理所当然的认为，311P是一颗彗星。但事实上，这类天体仍属于小行星范畴。

首先让我们先了解下彗星与小行星之间的区别：

  • 典型彗星源自太阳系外围的柯伊伯带或奥尔特云，富含水冰等挥发性物质，在接近太阳时会因物质挥发形成显著的彗尾结构。

  • 主带小行星位于火星与木星轨道之间的主小行星带，由于长期暴露在较强太阳辐射下，通常该区域的星体难以长期保留挥发性物质。

然而，有一类天体“定居”在主小行星带，却表现出类似彗星的活动特征，例如运行在近日点附近时，可能喷发气体和尘埃颗粒。这种独特的双重特性使其成为一类特殊的小行星天体，天文学家将它们归类为“主带彗星”。随着观测技术的进步，天文学家发现了越来越多具有类似特征的天体，它们又被称为“活跃小行星”。主带彗星311P正是这类特殊天体的典型代表。

通过这次挑战，我国将在深空探测领域积累更多经验，为后续包括“天问”3号（火星采样返回）、“天问”4号（木星系探测）在内的系列任务提供技术支撑。让我们预祝“天问”2号一切顺利！

编辑/云苓

审核/老虎

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