邊飛邊探邊決策！天問二號如何破解小行星採樣三大技術難題？

天問二號將開啓我國首次對地外小天體的“雙目標探測”，這意味着我國深空探測又邁出了新的一步。“雙目標探測”探什麼？有多難？一起去了解一下。

天問二號任務兩個目標——目標一：對小行星2016HO3進行探測、取樣並返回地球；目標二：它將前往主帶彗星311P，開展科學探測。它整個飛行過程複雜且精細，任務週期約10年，包含13個飛行階段，風險難度大。

中國航天科技集團 張熇：我們的探測器主要是由兩大部分組成，一個主探測器加一個返回艙。主探測器帶着返回艙到小行星附近開展探測，然後採樣返回。到地球附近，我們主探測器和返回艙分離，返回艙再入大氣層，主探測器我們拉起機動之後，再經過約7年飛到主帶彗星附近去做近距探測。

不僅任務過程相對複雜，對小行星2016HO3的取樣任務也充滿着不確定性。張熇介紹，目前，人們對2016HO3小行星的形狀、自轉方式以及表面星壤的軟硬等特性都不瞭解，因此將會採取“邊飛邊探邊決策”的實施策略。

探月與航天工程中心副主任、天問二號任務新聞發言人 韓思遠：我們現在對2016HO3小行星的認知，還處於對現有觀測數據的一些計算以及仿真推演，我們也是針對這些不確定性採取了一些應對的措施和方案，我們在實施策略上採取了“邊飛邊探邊決策”的實施策略。

小行星探測的三大難點

天問二號任務是邊幹邊規劃，可以説充滿了挑戰。專家在採訪中告訴記者，為了確保任務順利完成，天問二號要克服許多困難。

專家介紹，天問二號任務的第一大難點就是飛向小行星的軌道設計。小行星和地球一樣，都是圍繞太陽轉，就會產生位置和角度的差異，對飛行軌道設計要求極高。

中國航天科技集團 張熇：地球和2016HO3小行星都圍着太陽轉，它們倆不是同樣的一個週期，並不是一直一起走的，所以它們倆相位會差得很遠。理論上我們是找了一個能量最優的軌道。

在抵達小行星2016HO3後，如何採樣？就成了天問二號要面臨的第二大難點。

中國航天科技集團 張熇：為了能確保不管它是星壤（小行星樣品）很多、很厚，還是很薄、很少的風化層，我們都能夠獲得一些樣品，所以我們設計了不同採樣方式，在探測器近距探測之後，再規劃我們到底在哪採樣，到底用哪一種方式。

第三大難點，就是在拿到樣品後，天問二號要如何返回地球。與以往嫦娥五號、嫦娥六號等航天器採用的半彈道跳躍式再入方式不同，天問二號進入大氣層不再“打水漂”，因此需要承受超過第二宇宙速度再入而帶來的極大過載。

中國航天科技集團 張熇：我們現在要超第二宇宙速度，將近12公里（每秒）的再入速度。這個速度下，輻射熱可能就比較多，要超音速開傘，傘的設計等等都跟以前有比較多的不一樣。我們要精細算，然後才能把防熱結構、氣動外形設計等等。

智能化 長壽命 任務時間約10年

天問二號任務週期非常長，那麼天問二號探測器要具備哪些特殊能力才能完成任務呢？

據介紹，天問二號探測器要先用兩年半左右的時間，完成對小行星2016HO3的探測、取樣並返回地球。再利用地球的引力彈弓效應飛向它的第二個探測任務目標——主彗星帶311P，進行7年多的飛行和科學探測，這麼長的任務週期，長壽命是天問二號必備的一項特殊能力。

中國航天科技集團 張熇：除了你的推進劑得夠用，其他像電子設備、材料、工藝能不能耐受10年中的温度交變、輻照環境等等。我們在通信衞星、遙感衞星還是積累了很多經驗，再結合我們任務，在設計驗證上做了一些工作，壽命還是可以保證的。

張熇告訴記者，天問二號計劃探測的2016HO3小行星，遠離地球。我們知道，地月的距離是大約38萬公里，而這顆小行星距離地球最近的時候，也有地月距離的42倍，這就需要探測器具備良好的對地通信能力。為此，科研人員對天問二號的通信能力進行了提升。此外，天問二號還要具備更強的智能化能力。

中國航天科技集團 張熇：因為它飛的時間長，咱們也不能每天都在地上盯着它，很多事情要靠自己來做，它自己判斷、自己去決策。能夠減輕地面人員的一些壓力，也是未來深空（探測發展）的一個方向。

（總枱央視記者 崔霞 李寧 陶嘉樹 吳天白 李昌鶴）