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天问二号:十年追星路,中国航天再探太阳系密码

来源:航化网发表时间:2025-05-29 16:42:41浏览量:102

2025年5月29日凌晨,西昌卫星发射中心的夜空中,长征三号乙火箭划出一道璀璨的轨迹,将天问二号探测器送入浩瀚宇宙。这不仅是我国首次小行星采样返回任务,更是一场横跨十年、跨越数亿公里的“星际快递”之旅。

启程!揭秘首个“星际快递”任务清单

天问二号将长途跋涉十年之久,先后造访两颗神秘天体,整个派送路线包含三个站点——地球、地球准卫星2016HO3和主带彗星311P,大致可以分成三步。

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天问二号飞行过程示意图

图源:《我国小天体探测任务设想》

第一步:取件。天问二号发射升空后,前往2016HO3取得样品。路程花费一年,由于客户信息缺失,还要对2016HO3进行为期一年的抵近探测,探明其物质成分、地形地貌等信息,再择机完成小行星取样。

第二步:样品投递。取样后探测器携带样品返回,大约在2028年左右将样品返回舱投至地球。

第三步:探测器派送。探测器主体与样品返回舱分离后继续出发,前往火星与木星轨道之间的小行星主带。这段路程需要花费7年。也就是在2035年左右,天问二号探测器到达其最终目的地主带彗星311P,随后进行探测。

派送任务已下达,让我们看看“寄件人”和“收件人”的情况。

1. 小行星2016HO3:研究太阳系的“活化石”

2016年4月,美国“泛星1号”小行星巡天望远镜发现了一颗新的小行星,它与地球以相同的周期共同绕太阳公转。科学家通过光谱分析发现,其物质组成竟与月球高地土壤高度相似,甚至可能是远古月球撞击事件的“幸存者”。

但2016HO3并非真正的卫星——它的轨道受太阳引力主导,更像在跳一支复杂的“引力芭蕾”。探测器需在一年内完成对其表面形貌、物质成分的“全身扫描”,并精准完成采样。由于引力仅为地球百万分之一,且每28分钟自转一周,采样过程堪比“在旋转的陀螺上钉钉子”,为此中国航天首创“多臂协作式附着采样机器人”,结合砂轮打磨与毛刷清扫应对复杂地形。

主带彗星311P:会喷发出多条尾迹的特殊天体

穿过火星与木星轨道间的小行星带,天问二号将于2035年抵达主带彗星311P。这颗直径480米的天体同时拥有彗星的尘埃尾和小行星的岩石外壳,其喷发的六条彗尾如同宇宙级的“风车叶片”。科学家推测,它可能保留着太阳系诞生初期的冰物质,为破解“地球之水从何而来”提供新线索。

硬核科技护航“十年之约”

1. “超级快递员”的技术升级

自主决策系统:由于深空通信延迟长达数十分钟,探测器需像自动驾驶汽车般自主完成避障、采样等操作。其搭载的GNC系统可实时处理百万级数据,确保在陌生环境中精准导航。

离子电推进系统:采用霍尔效应推力器,以“蚂蚁搬家”的方式持续加速,比传统化学推进节省2/3燃料,为长达7年的星际巡航提供持久动力。

新型防热材料:返回舱采用改进型碳基复合材料,承受重返大气层时的2000℃高温,确保珍贵的小行星样品完好无损。

2. 全球最远测控网再升级

为保障与3.5亿公里外探测器的联络,我国新建的日喀则40米射电望远镜与原有网络组成“六站一中心”,测控覆盖范围扩大至3800公里,定位精度提升18%。这套系统还能实时传输高清图像,让公众见证“宇宙级打包”的全过程。

星辰大海的征途:探索永无止境

天问二号的发射,标志着中国深空探测进入“多任务并行”新时代。任务周期长达十年,横跨小行星、彗星两大领域,其科学价值堪比“太阳系考古”。通过分析样品的同位素组成,科学家将重构46亿年前太阳星云的演化图景;而对311P彗星挥发物的研究,或将改写行星形成的经典理论。

从嫦娥奔月的神话到天问探星的实践,中华民族的宇宙探索从未停歇。天问二号的成功发射,标志着中国深空探测进入“多任务并行”新时代,不仅是技术的阶段性胜利,更是科学精神的传承。我们探测的不仅是小行星,更是人类文明的未来。当探测器穿越星际尘埃时,它承载的不仅是科学数据,更是人类对未知世界的永恒好奇。

此刻,天问二号正以每秒11.2公里的速度奔向深空。十年后,当它带着太阳系的古老秘密归来,必将揭开更多宇宙奥秘,书写中国航天的新传奇。


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关键词: 天问二号 探测器 火箭

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