北京时间2025年5月29日01时31分,天问二号探测器搭乘长征三号乙运载火箭于西昌卫星发射中心成功升空。火箭飞行约18分钟后,将探测器送入地球至小行星 $2016HO_{3}$ 转移轨道,探测器太阳翼展开正常。1
天问二号
我国行星探测系列任务于2020年04月24日(第五个中国航天日)被国家航天局正式命名为“天问($Tianwen$)”。
其中,第一次探测任务为“天问一号”。天问一号着陆器已于2021年05月15日07时18分,顺利降落在火星乌托邦平原。
四年后,“天问二号”如约而至,其任务为小行星探测。
本次小行星探测全程长达 10 年,共计 13 个飞行阶段。计划用 2.5 年实施对小行星 $2016HO_{3}$ 的采样返回,返回舱分离后将回到地面,主探测器再用 7 年时间飞抵彗星 311P 。
探测目标
天问二号的探测目标为太阳系的两个小天体。
- 近地小行星 $2016HO_{3}$,天问二号将对它实施采样返回。
- 小行星主带内的彗星 311P,天问二号将进行飞掠探测。
$2016HO_{3}$
$2016HO_{3}$ 是由泛星1号小行星巡天望远镜于2016年4月26日发现的小行星。
$2016HO_{3}$是一个临时的编号,2016代表它是在2016年被发现,$HO_{3}$代表它发现的月份和在这个月份上发现的顺序。所有小行星的临时编号均以发现年份开头;发现时间段则是将一年分为24个半月的周期,用字母A至Y表示,但是字母I不在其列,即A=1月上半月,B=1月下半月以,以此类推;发现顺序用字母和数字组合表示,规则为从A开始,同样略过字母“I”,当发现的小行星数目超过25颗时,添加下标的数字来表示字母已经循环过几次。临时编号仅用于初步发现阶段,若后续观测充分,小行星会获得永久编号及正式命名。HO3这个编号就是4月下旬第89颗的意思,它现在永久编号是469219。2
它与太阳、地球形成引力共振,本身绕着太阳公转,周期为 365.77 天,但它和地球距离长期稳定在约 1400 万公里 ~ 4000 万公里之间,从地球看它仿佛在绕着地球转圈。科学家怀疑它是从月球上撞出来的碎片。3
$311P$
2013年,美国Pan-STARRS望远镜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,这在干燥的小行星带中极为罕见。后经进一步细致观测,证实它不仅拥有小行星的稳定轨道,还持续释放尘埃,最终被归类为主带彗星,并命名为311P,成为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。4
尘埃中是否含有水分子?它的喷发能量从何而来?六尾结构如何维持稳定?这类富含水冰的天体是否普遍存在?如果小行星带中真的存在水冰,地球海洋的起源是否需要重新审视?这些疑问让 311P 成为了行星科学界的焦点。
采样
天问二号将开创性地采用三种不同的采样方式:触碰采样、悬停采样、附着采样。后两者在国际上没有先例。这样做可以提高采样成功的可能性,也有望采集到不同类型的样品,如星壤、砾石、石块等。
本次采样的难度很大。因为小行星质量很小,着陆(附着)时稍有不慎就会弹飞。小行星布满碎石,能落脚的地方不多。而且我们对 $2016HO_{3}$ 的情况知之甚少,需要等探测器抵近观察后制定具体方案。
感想
笔者至今仍记得“天问一号”发射时的激动,如今四年过去了,笔者经历了很多事情,来到了人生又一新的阶段。而“天问”系列再度启程,“拥抱星辰大海”,这对于笔者来说是莫大的鼓舞。期待祖国航天事业无限进步,期待有更多善良的人拥抱宇宙,热爱科学,追逐真理。