逐星問天 中國深空探測新遠征
近日，中國行星探測工程天問二號任務探測器運抵西昌衞星發射中心，計劃於今年上半年實施發射。按照計劃，天問二號任務將通過一次發射，實施小行星2016HO3伴飛、取樣、返回和主帶彗星311P伴飛探測等多項任務。
繼天問一號探索火星之後，天問二號為何選擇小行星作為新目的地？未來，它又會帶回宇宙中怎樣的秘密？
從“準衞星”中研究太陽系歷史
2016HO3小行星的名字聽起來有些“冷冰冰”，但它的背後有一段有趣的發現故事。
2016年，美國夏威夷的泛星計劃巡天望遠鏡首次在浩瀚星空中捕捉到了它的蹤跡，這顆小行星也由此得名——2016代表發現的年份，HO3則表示小行星在4月下旬被發現的順序編號。後來，這顆小行星還被賦予了一個浪漫的夏威夷語名字：Kamo’oalewa，意為“振盪的天體碎片”。
2016HO3的“暱稱”形象地描繪了它在太空中的運動軌跡——小行星繞着太陽公轉，軌道參數與地球幾乎相同，始終與地球保持着軌道共振——一會兒被地球“推開”，距離地球的距離達到4000萬公里，一會兒又加速追趕地球，兩者的距離縮近至1400萬公里——看上去就像一個調皮的影子，一直在地球附近“遊蕩”，這種狀態已經穩定持續了1個多世紀。
2016HO3繞太陽公轉週期為365.4天，與地球的365.25天幾乎完全同步。對於這類與地球一起繞着太陽公轉的小行星，科學家將其稱之為“準衞星”。目前，地球附近的準衞星有5顆，其中2016HO3距離地球最近、運行最穩定。
天問二號為何選擇2016HO3？據專家介紹，這類小行星保留着太陽系誕生之初的原始信息，是研究太陽系早期物質組成、形成過程和演化歷史的“活化石”，具有極高科研價值。也有科學家推測，這顆直徑約40—100米的天體，可能是某次遠古撞擊事件的拋射物，甚至可能與地球和月球存在“親戚關係”。
為此，天問二號計劃對2016HO3進行伴飛、測繪、遙感、採樣，獲取其熱輻射狀態、表面特徵、密度、成分等信息。其研究結果有可能回答準衞星的起源以及軌道演化歷史和未來趨勢等科學問題，併為小行星乃至太陽系的形成和演化過程提供科學依據。
探測“主帶彗星”求解小天體奧秘
天問二號的另一個探測對象是主帶彗星311P，它於2013年被美國科學家探測發現。一開始，科學家在火星和木星之間的小行星帶發現了它，起初以為只是一顆普通的小行星，但經過進一步的細緻觀測發現，它不僅擁有小行星的穩定軌道，還長着六條“尾巴”——彗尾，就像孔雀開屏一樣。
傳統理論認為，彗星一般來自太陽系邊緣，包含着大量的冰物質。當彗星靠近太陽時，內部冰物質受熱蒸發，帶出塵埃，形成壯麗的彗尾。311P雖然“長”着彗尾，卻“定居”在小行星帶，這裏過於靠近太陽，陽光輻射強，被普遍認為難以保留水冰等揮發性物質。換句話説，311P打破了小行星和彗星的傳統界限。
對於這類寄居於小行星帶的“叛逆者”，科學家把它們叫作“主帶彗星”，它們並不是傳統意義上的彗星，但又具備了彗星的一些特徵。科學研究表明，311P的“尾巴”可能是因為自轉加速或受到撞擊，導致表面或內部的物質被拋射出來形成的。
專家表示，對主帶彗星311P進行探測，有助於瞭解小天體的物質組成、結構以及演化機制，填補太陽系小天體研究領域的空白。此外，311P的直徑大約有480米，有觀測結果顯示，它可能還有一顆衞星。如果屬實，311P便是少有的“雙小行星”系統。天問二號屆時將通過近距離探測，提供更直接的數據，解開311P的更多奧秘。
天問三號將尋找火星生命痕跡
深空探測是全球科技競爭的制高點。2021年，天問一號成功落火，中國通過一次發射，實現火星環繞、着陸、巡視探測三大任務，在世界航天史上尚屬首次。陸續取得的科學成果，豐富了人類對火星演化歷史、環境變化規律、火星表面典型地形地貌成因等的認知。從月球到行星及小行星探測，中國深空探測正在走向更遠、更深的新階段，不斷推動着人類對太陽系和宇宙的理解和探索。
根據計劃，在今年發射天問二號之後，中國還將在2028年前後及2030年前後陸續發射天問三號和天問四號。其中天問三號作為中國第二次火星探測任務，確立生命痕跡探尋為第一科學目標，將突破火面採樣、火面起飛上升、環火交會和行星保護等關鍵技術，實現火星樣品返回地球。天問四號則將對木星和木星的衞星進行研究，對木星空間和內部結構進行探測。
天問三號總設計師劉繼忠表示，天問三號任務將開展國際載荷合作、樣品和數據共享、未來規劃共同研究等三方面國際合作。中國將聯合各國或科研機構開展火星科研站的使命與任務定義、需求分析、概念研究、實施方案設計、關鍵技術攻關等，共建火星家園。
國家航天局副局長卞志剛此前表示，天問三號和天問四號任務正在加緊關鍵技術的攻關，細化論證實施方案。中國還將加快推進深空探測國際合作，擴大中國太空“朋友圈”，組織全球科學家共同研究月壤及小行星、火星樣本，未來還將有更多國家和國際組織參與月球科研站建設。