天问二号的奇思妙想|天问二号|太空|太阳系|小行星|彗星|月球

前不久，我国“行星探测工程”的“天问二号”（Tianwen-2）探测器成功发射，在“天问一号”成功造访火星后，执行首次小行星探测任务。它将用十年时间飞行5亿公里，造访两颗特别的小行星。在这次太空访问中，它将实践多种开创性技术完成一系列复杂任务，并为未来开发宇宙打下基础。

十年征途，一箭双雕

“天问二号”先要花一年时间飞行1800万公里，到达第一个目标小行星2016HO3旁边，它会绕着这颗特殊的小行星飞，给它做几次全身扫描，然后配合地球的天文学家把这颗小行星的公转和自转轨道算得清清楚楚。

小行星与地球距离遥远，就算是用光速传播的控制信号来回也要一分半钟，地面无法做到实时控制。因此，“天问二号”自带了装有北斗三代导航芯片的抗辐射计算机，借助内置AI自主精准导航与控制。

在小行星微弱重力的影响下，调整飞行姿态，保持和2016HO3完全一致的飞行轨道，从30米高度逐渐接近小行星，直到悬停在仅1米的高度。悬停状态的“天问二号”会伸出5.2米长的机械臂，用探头和毛刷从小行星身上刮出一些土样来。在采样的同时也能在小行星表面找一块够平够硬的地方着陆。找到合适的着陆点后，探测器会伸出3条爪子，钉在小行星身上，然后大量采集小行星的土壤样品（计划至少挖1斤样品回来）。

这相当于在高速公路上两车车速完全一致并行，两车互相递东西，特技演员还不停地走来走去，计算和控制稍有失误，探测器和小行星就要来个亲密接触，这一连串操作都是开创性的。

之前其他国家的小行星采集任务使用擦过小行星或是往小行星表面吹口气，收集些吹起来的灰，带回地球的样品总量不到150克。

干完这些后，“天问二号”会重新起飞，花7个月时间飞回地球附近，把装着小行星样品的返回舱扔回地球，此时距离火箭发射已经过了两年半了。

由于探测器路过地球的时候不能减速，反而要利用地球的引力弹弓效应再次加速，因此让超高速飞行的返回舱安全减速、落回地面也是人类从未尝试过的技术。

再次加速的“天问二号”的探测器部分将花费几年的时间飞向几亿公里外的主带彗星311P，开展探测任务。

任务时间轴：发射→地火转移轨道（6个月）→飞向2016HO3（6个月）→2016HO3附着采样（30天）→返回地球（2027年）→彗星311P探测（2035年）

为什么选2016HO3

2016HO3是目前最稳定的地球准卫星，并且还是太阳系“活化石”。

它离地球的距离是地月距离的38倍，但从地球上看，这100年来它在绕着地球转。这颗快速自转且尺寸不大的“太空岩石”（40-100米）恰好位于一个奇特的轨道上，如同其他小行星那样环绕太阳运行，公转周期大约为366天，从地球上看其轨道又围绕地球运行，因而称为“地球准卫星”。

光谱分析数据显示，它可能保留了太阳系形成初期的原始物质，因此被科学家视为研究太阳系起源和演化的“活化石”。

小行星命名规则

2016HO3是这颗小行星的临时编号，2016H说明它是2016年4月下半月（A到Y，除I外每个字母代表半个月），O3表示这半个月被发现的第89颗星体。排序循环使用除I以外的25字母，3代表已经用过3遍，O是第14个，25×3+14=89。

在确认它的身份和轨道后，科学家给了它正式编号469219。为了标志它的特殊，还给它起了一个夏威夷语名字：Kamo'oalewa，意为“振荡的天体碎片”。

为啥选311P

311P是天文学家发现的第七颗“主带彗星”。

彗星在靠近太阳时会蒸发出长长的彗尾。而在火星与木星之间的小行星带（也叫主带）中，科学家发现了个别能喷发物质的特殊小行星，由于它们看起来像彗星，但又位于主带，因此被称作“主带彗星”。

“主带彗星”也排在彗星的序列中，“P”代表周期彗星，“311”说它是第311颗周期彗星。

据天问二号任务地面应用系统总指挥李春来介绍：“按道理来讲，任何小行星只要是含有挥发成分的，在加热的时候都会释放出气体物质，有的释放的多，有的释放的少，而311P是释放比较多的一个小行星，这很特殊。这种有气体释放的天体，可能它的成分是比较古老的，比较久远的，可能更接近太阳系早期原始的成分，所以这个也是我们研究的兴趣和对象。”

因此“天问二号”把它作为研究目标，一次研究同时了解彗星和小行星两种小天体的物质构成和演化机制。

畅想“天问二号”任务成功之后

在我们探索星辰大海的过程中，需要建立很多太空基地。

空间站离我们其实很近，如果把地球缩小成直径1米的球，那么400公里外空间站距地面仅3.14厘米，而月球在30米外。月球作为走向深空的第一基地非常合适，但是在更深空探索时，我们仍然需要建立第二、第三前进基地。

此时，地球的准卫星2016HO3的优势就体现出来了，它也是绕着地球旋转的，在上面装上太阳帆、霍尔推进器和太阳能板，就能把它推到合适的位置，作为建立太空基地的基础。