中國航天大會重磅開篇報告！人民科學家葉培建論道小天體探測_風聞

來源：中國航天報

4月24日下午，以“新起點新徵程新願景”為主題的2021年中國航天大會（ChinaSpaceConference）在江蘇省南京市召開。

大會設置30餘項各類活動，包括論壇類活動、系列科普活動、科普與成就展，涵蓋學術、產業、科普、文創四大活動體系。

作為2021年中國航天大會集中力量打造的規模最大、水平最高、影響最深的核心活動，主論壇彙集中外航天界的領軍人士，共同研討新時代航天戰略願景與佈局、前沿與關鍵技術領域發展、高水平開放與合作等重大課題。

其中，人民科學家、中國科學院院士葉培建作開篇報告，論道我國小天體探測任務，引發現場陣陣熱議。

**我國小天體探測如何進行？目前進入哪個階段？難度是什麼？意義如何？**葉培建對這些問題進行了解答。

行星探測重大工程實施路線圖

我國行星探測重大工程包括小天體探測、火星採樣返回和木星系探測，同時太陽系邊際探測等未來任務已在論證之中。其中，小天體探測任務是行星探測重大工程的標誌性項目，也是我國航天強國建設征程的標誌性任務。

小天體探測已進入工程研製階段

葉培建介紹，我國小天體探測任務已經進入工程研製階段。我國小天體探測器方案的探測目標，是一顆地球共軌天體2016HO3以及小行星帶中的主帶彗星311P。

據瞭解，小行星是太陽系內類似行星環繞太陽運動，但體積和質量比行星小很多的天體。彗星是指進入太陽系內，亮度和形狀隨日距變化而變化的繞日運動天體。

圍繞2016HO3，我國將測定軌道參數、自轉參數、形狀大小和熱輻射等物理參數，研究其軌道起源與動力學演化。同時探測形貌、表面物質組份、內部結果，獲取小行星樣品背景信息。以及對返回樣品開展實驗室分析研究。

圍繞311P，我國將測定主帶彗星的軌道參數、自轉參數、形狀大小和熱輻射等物理參數，研究主帶彗星的軌道起源及其動力學演化。同時探測主帶彗星形貌、表面物質組份、內部結構、空間環境，以及可能的水和有機物等信息，獲取太陽系早期演化信息。

任務飛行過程

葉培建介紹，我國小天體探測工程目標包括突破弱引力天體表面採樣、高精度和高自主相對自主導航與控制、小推力轉移軌道、輕小型超高速再入返回、多模式長壽命電推進等關鍵技術，推動深空探測整體能力提升；實現近地小行星近距探測、採樣返回和主帶彗星近距探測，為小行星起源及演化等前沿科學研究提供探測數據和真實樣品，推動我國空間科學與空間技術協調發展。

**我國小天體探測器的系統組成包括主探測器和返回艙。**其中，主探測器將完成近地小行星轉移、繞飛詳查、採樣轉樣、返回地球、返回艙分離、主帶彗星轉移及科學探測全週期的飛行任務；返回艙將採用彈道式再入方式,選用“球錐大底+單錐後體”氣動外形，通過“氣動外形+降落傘”完成減速並着陸於地球。

任務難度大，挑戰多

2019年4月，國家航天局發佈的《小行星探測任務有效載荷和搭載項目機遇公告》確定，中國小行星探測任務要通過一次發射，實現一顆近地小行星取樣返回和一顆主帶彗星繞飛探測，達到探測領域和核心技術的全面性突破，使我國小天體探測達到國際同期先進水平。

但事實上，小行星探測難度非常大。葉培建從4個方面進行了分析：一是目標特性不確定性大，附着與採樣機構需適應性強；二是小行星交會、下降、附着、取樣過程，需要高精度全自主導航控制；三是超高速再入返回，需研製新氣動外形和防熱材料；四是要模擬小天體表面特性，確保地面驗證充分。

國際上，九十年代前小天體探測均為飛越探測。九十年代後共實施9次任務，小行星6次，彗星3次。其中美國6次，歐空局1次，日本2次，其中3次採樣返回。但由於小行星引力小，尚未有國家實現小行星降落採樣。

葉培建透露，我國進行的第一次小行星探測就會選擇降落採樣。掌握了降落技術，就意味着將來如果有小行星撞擊地球，我國可以直接接近並干預。

葉培建坦言，小行星探測還需要解決航天器長遠飛行的動力問題、通信問題以及長達10年以上的地面管理問題。“每一個新的任務都會面對巨大的挑戰，挑戰越大，進步越大。”

小天體探測造福全人類

“實施小天體探測，對全人類都具有重大意義。”葉培建説，宇宙中的小行星非常多，僅太陽系中就有上百萬顆。對小行星進行探測，可以更好了解宇宙的演化、太陽系的形成和生命的形成，從而得到更多科學結論。

同時，小天體具有豐富的資源。**“有的小行星可能是某種礦物類，有的小行星是水，人類或許能從小行星上獲得地球缺乏的資源。”**葉培建表示。

據瞭解，地球在演化過程中，曾多次被小行星撞擊，每次都帶來災難。在葉培建看來，小行星探測技術成熟後，我國就有能力在小行星飛臨地球時，對其加以控制。

國家航天局對小行星探測任務始終抱有開放態度。國家航天局在此前表示，科學載荷方面，鼓勵中外科研機構聯合提出載荷技術方案，聯合開展研製；鼓勵工程師和科學家組成團隊聯合應徵，並明確提出利用該載荷數據開展研究的具體項目；歡迎國外科研機構參加載荷方案徵集，將按照“免費搭載，數據共享，經費自擔”的原則搭載國外載荷。搭載項目方面**，中國小行星探測任務預留200公斤運載能力用於向社會開放搭載**，按照“自籌經費，免費搭載，數據共享”的原則，面向高等院校、民營企業、中外科研機構公開徵集搭載項目方案。