天問二號的“宇宙尋寶記”

2025-09-28 00:00:00星空小隊

軍事文摘·科學少年 2025年9期

小編的話：

你知道嗎？小行星就像太陽系的“時間膠囊”，藏著地球誕生前的秘密。現在，中國航天派出了超級偵探——天問二號！讓我們一起來欣賞它的“宇宙尋寶記”！

第一章：太空偵探事務所

任務名稱：“天問”工程（中國行星探測超級計劃）

偵探編號：天問二號目標嫌疑人：

① 近地小行星2016 HO3（代號“地球小跟班”）

② 主帶彗星（綽號“冰塵魔術師”）

絕密裝備：采樣機械臂、超強緩沖腿、粒子捕捉器

行動宣言：“既要摸到星星，還要帶點‘土特產’回家！”

任務背景：

2021年12月，我國行星探測工程（命名為“天問”工程）作為國家重大科技專項工程立項實施，該工程包括首次火星探測（天問一號）、小天體探測（天問二號）、火星取樣返回（天問三號）、木星系探測（天問四號）4次任務。其中，天問一號任務已經于2016年啟動，并于2021年取得圓滿成功。目前正在實施的天問二號任務，目標是通過一次任務實現近地小行星2016 HO3的伴飛探測和取樣返回，并對主帶彗星311P開展伴飛探測。

第二章：為什么要追捕小天體？

太空活化石之謎

45億年前，在太陽系誕生時，小行星和彗星就像被凍住的“宇宙嬰兒”，至今保留著原始星云的成分。研究它們，就等于是翻開太陽系的童年相冊！

地球生命起源線索

· 科學家猜想：地球的水可能是彗星“快遞”來的！

· 小行星上發現過有機分子，它們或許是地球生命的“種子包裝員”。（證據：日本隼鳥2 號探測器曾在小行星“龍宮”帶回地球的沙子樣本中發現氨基酸！）

恐龍滅絕警報

6500萬年前，一顆小行星終結了恐龍時代。如今，太空中還潛伏著數百萬顆“潛在威脅天體”。天問二號的任務之一，就是學習如何給危險小行星“貼罰單”，筑牢地球護盾。

任務背景：

小行星撞擊地球導致恐龍的滅絕已經成為科學界的主流認識，近年來發生了多次流星空爆甚至引起人員受傷的事件，不斷提醒人們這些來自太空的巨大災變風險。小行星和彗星質量小，軌道容易受到各種外部因素的影響。由于目標很小而且很暗，地面天文觀測很難準確識別小行星的各種特征，特別是對那些直徑小于1千米而數量巨大的小行星，只有通過近距離探測，才能有效獲得相關信息。

第三章：抓星星有多難？

挑戰① 引力捉迷藏

小行星引力微弱到像羽毛——

· 探測器繞飛小行星時，必須自己不停“踩油門”保持距離（這種難度就好比騎著自行車繞著硬幣轉圈兒）！

· 采樣時稍不留意就會彈飛（日本隼鳥號小行星探測器曾彈跳三次才穩住）！

挑戰② 表面盲盒危機

小行星表面可能是：

硬石頭（像踩滑板）→探測器易反彈

碎渣堆（像流沙）→探測器會下陷

冰沙混合物（像融化的冰淇淋）→采樣器可能被黏住

挑戰③ 太空遙控延遲

地球指令傳到探測器需數十分鐘，遇到危險只能靠探測器自己“腦筋急轉彎”！

第四章：各國太空神探檔案

表1 各國/ 區域探測小行星任務表

趣聞：歐洲航天局“菲萊”著陸器像彈力球，在彗星上彈跳兩次后卡在石縫中！

任務背景：

小天體探測，特別是著陸和采樣，與月球、火星等行星探測方式完全不同，只能采取邊飛、邊探、邊制定行動策略的方式進行。小天體引力微弱，對于遙感探測，探測器不能依靠小天體的引力而形成自然繞飛軌道。伴飛小天體需要探測器通過精確的軌道控制實現與目標同步；繞飛小天體則需要通過精確的主動控制實現。對于采樣，弱引力無法自然拉近探測器，堅硬表面易造成探測器反彈，而松散表面又難以阻止探測器下陷。對于附著，堅硬表面無力可借，松散表面又無處著力。完成伴飛、附著、采樣，要求探測器的控制必須足夠精確地恰到好處。