在长达一年多的深空飞行过程中,天问二号小行星探测任务一直保持着低调神秘的色彩,期间很少公开最新动态,一方面是因为深空探测任务周期长,为了保持任务新鲜感,可供常态化公布的信息量较少,另一方面也是我们“多干、少说,只干、不说,久久为功,于无声处听惊雷”的思维惯性使然,通俗点说就是“闷声发大财”。

果不其然,7月6日一大早官宣就公布了天问二号已经与小行星2016HO3成功交会的重磅消息,并同步发布了这颗小行星的成像照片。

发射质量约2.2吨,由返回器与轨道器组成的天问二号探测器自发射入轨以来,先后历经深空机动、中途修正、捕获机动等一系列重大节点动作,在飞行约10亿公里后终于揭开了小行星2016HO3的神秘面纱:

天问二号在20公里距离上拍摄的小行星2016HO3
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天问二号在20公里距离上拍摄的小行星2016HO3

这颗小行星究竟长什么样,尺寸是多大?受限于观测能力,人类此前可以说是“一无所知”,只有让探测器近距离抵达后才能知道它的庐山真面目。

在此之前,我国科学家对小行星2016HO3的小尺寸是有预期的,根据有限信息推测它的直径可能是40米至100米量级。

然而实际上,通过天问二号拍摄的图像,以及公布的比例尺可以确认,小行星2016HO3的最大直径仅有约28米,还不到30米。

与之对比,日本隼鸟二号绕飞的162173“龙宫”小行星的直径是980米量级,2016HO3小行星的直径比它小了将近33倍,而这恰恰体现了二者日益悬殊的航天实力差距。

日本“隼鸟二号”在20公里距离上拍摄的“龙宫小行星”
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日本“隼鸟二号”在20公里距离上拍摄的“龙宫小行星”

有人会纳闷,为什么同样是20公里距离,日本拍摄的图像却更清晰?首先是因为龙宫小行星要大得多,再就是2016HO3小行星的自转速度更快,镜头对焦难度更大,后续天问二号还会进一步拉近距离,更高清的画面还在后面。

更具象化的对比,可以看看中国空间站的尺寸,问天实验舱与梦天实验舱在节点舱两端对置布局形成的跨度是40米量级,比小行星2016HO3还要宽得多。

中国空间站最大跨度是40米量级
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中国空间站最大跨度是40米量级

小行星尺寸越小,可供选择的着陆位置就越小,自转速度就越快,不论是绕飞,还是采样,难度都是指数级上升。

对2016HO3的小尺寸我们是有心理预期的,正因为它小,所以才要去。

不仅能去能采样,天问二号为了成功获取大量的小行星样本,还配置了3套互为备份的采样方案。美国与日本的小行星采样任务都是一触即走的触碰式采样,说是着陆,其实就是蜻蜓点水式的着陆,碰一下就离开。

天问二号的3套着陆采样方案分别是,直接着陆采样、一触即走式采样、悬停采样,其中直接着陆采样的难度最大,也最具挑战性。

天问二号遥测图像
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天问二号遥测图像
天问二号自拍图像,画面中可以看到返回器,还有电推发动机。
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天问二号自拍图像,画面中可以看到返回器,还有电推发动机。

小行星引力微弱,着陆过程中要开启正推发动机给探测器施加附着力,这个过程可以类比航天员在空间站进行出舱行走,如果没有缆绳保护,一个轻微动作就能让航天员飞离空间站。

我们之所以要挑战难度最大的“着陆采样”,并不仅仅是为了证明实力,也是因为只有真正登陆小行星,将来才有开发利用小行星的工程技术基础。

天问二号与2016HO3已经成功交会,接下来还将开展为期约10个月的近距离探测,期间它将进一步抵近小行星,距离可以达到3公里,进行高分辨率成像并选择着陆点位,还要进行下降机动演练,在这10个月时间里择机实施采样作业。

天问二号直接着陆小行星采样效果图(动态图):

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