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揭秘中国首次小行星探测与采样返回:探什么?怎么去?有何难?

  中新网西昌5月29日电 题:揭秘中国首次小行星探测与采样返回:探什么?怎么去?有何难?

  记者 马帅莎

  5月29日,中国在西昌卫星发射中心成功发射天问二号探测器。这是中国首次实施小行星采样返回任务,也是继首次火星探测任务天问一号之后,中国再次实施行星际探测任务。

天问二号任务发射圆满成功。白国龙 摄

  天问二号任务将完成哪些目标?探测器如何飞往小行星?与探月、探火相比,此次任务有何新难点?工程有关专家日前接受媒体采访作出解读。

  探什么?

  根据规划,天问二号任务将通过一次发射,完成多项任务,包括对小行星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。

  工程目标方面,中国航天科技集团陈春亮表示,希望实现小行星采样等一系列关键技术突破,并为小行星起源及演化等前沿科学研究提供探测数据和珍贵样品。

  科学目标方面,中国国家航天局探月与航天工程中心副主任韩思远表示,天问二号探测器搭载了11台科学载荷,将对目标天体的地貌、物质组分、内部结构、可能存在的喷发物以及轨道力学等方面开展研究。

  “在取得小行星样品后,我们还将对样品物理特性、化学与矿物成分、同位素组成和结构构造等方面开展研究测定。”韩思远说,我们希望通过天问二号任务实施,能够在这两类小天体的认知、起源、演化等方面取得科学研究突破。

  怎么去?

  据了解,天问二号任务整个飞行过程复杂且精细,共包含13个飞行阶段,设计任务周期长达10年左右。

  其中,小行星2016HO3采样返回任务共分9个阶段。完成发射后,天问二号探测器进入小行星转移段。随后探测器依次进入小行星接近段、交会段、近距探测段,并在近距探测段“边飞边探、逐步逼近”,对小行星开展悬停、主动绕飞等探测,确定采样区后进入采样段。

  完成采样任务后,探测器将经历返回等待段、返回转移段,并在返回转移段接近地球,返回舱与主探测器分离,之后独自进入再入回收段,预计于2027年底着陆地球并完成回收。此后,主探测器继续飞行,前往主带彗星311P,开展后续探测任务。

  有何难?

  此前中国已成功实施天问一号任务,实现了火星“绕、着、巡”探测,但天问二号任务主要针对小行星和主带彗星开展探测活动,探测目标不同,也带来新的技术难题。

  一方面,科学家目前对于小行星2016HO3的自转速度、表面状态等具体情况尚存一定不确定性,这为天问二号任务带来艰巨又复杂的挑战。韩思远表示,对此,工程将采用“边飞边探边决策”的策略,以应对目标天体特性不确定等难题。

  另一方面,不同于月球采样和火星着陆,小行星附着与采样是在弱引力条件下进行。韩思远指出,根据目前的观测数据判断,小行星2016HO3的平均直径约41米,几乎处于零重力环境,加之小行星处于高速自转状态,探测器需在这种复杂条件下,在有限时间内完成稳定附着及采样,任务难度巨大。

  此外,天问二号任务距离跨度大也为其增添挑战。完成小行星采样任务后,天问二号主探测器还将与返回舱分离,花数年时间飞往主带彗星311P。小行星2016HO3距离地球约1800万至4600万公里,主带彗星311P距离地球约1.5亿至5亿公里。韩思远称,距离地球远、多目标探测、任务周期长,对轨道设计、能源管理、智能控制以及探测器工作状态的长寿命、高可靠等方面都提出了较高要求。

  中国国家航天局局长单忠德表示,国家航天局牵头实施天问二号任务,推动星际探测征程接续前进,迈出了深空探测的新一步。任务实施周期长,风险难度大,工程全线攻坚克难,协同攻关,确保了发射任务圆满成功。期待天问二号按计划完成各项探测任务,取得更多原创科学成果,揭开更多宇宙奥秘,增进人类认知。(完)

【编辑:黄钰涵】
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