焦點訪談丨天問二號“追星”路有多難？有哪些深遠影響？
來源： 央視新聞客戶端
2025-05-30 15:36:00
5月29日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號乙運載火箭搭載著天問二號探測器，在烈焰和轟鳴聲中騰空而起，奔赴浩渺的太空，邁出了行星探測工程的重要一步。
天問二號此行肩負著兩大艱巨而光榮的使命：
為什么要去探訪小行星和主帶彗星？
難度有多大？
將帶來哪些深遠影響？
什么時候回來？
一起來看
今天1時31分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將行星探測工程天問二號探測器發(fā)射升空（詳情>>）。這意味著，我國深空探測又邁出了新的一步。
這次擔任01號指揮員的張潤紅是我國航天發(fā)射陣地首位女性指揮員，天問二號是她作為指揮員第15次執(zhí)行發(fā)射任務，從去年年底，她就在為天問二號的發(fā)射做準備了。對于此次天問二號任務，張潤紅深感責任重大。
由于目標小行星與地球的相對位置一直在變化，天問二號必須在一個固定的時間段內發(fā)射，才能盡可能節(jié)省燃料，因此留給火箭的發(fā)射窗口只有短短4分鐘。除了窄窗口發(fā)射，火箭的入軌速度要達到每秒11.2公里，并且要求高精度入軌。這相當于從上海投出一個籃球，要投中位于北京的籃筐，還要保證籃球入筐時的飛行角度和速度。
中國航天科技集團 陳閩慷：這一次任務對入軌精度要求比普通高軌發(fā)射任務要高一倍。我們在這方面其實是采取了一些辦法，比如說對于制導方法的變化，能夠讓火箭在比較大的偏差情況下仍然滿足入軌要求。
此次執(zhí)行天問二號發(fā)射任務的是我國的“金牌火箭”長三乙火箭，長三乙火箭是我國高軌發(fā)射的主力火箭，也是我國宇航發(fā)射次數(shù)最多的火箭，此前已經(jīng)完成108次發(fā)射，曾執(zhí)行過嫦娥三號、嫦娥四號等探月工程任務。設計人員歷時2年完成了多輪設計迭代。
陳閩慷：在2023年年底，長征三號乙火箭做了一次換版，可以說是最新版的長三乙火箭，無論是可靠性還是運載能力都可以更好滿足這次天問二號的任務要求。
天問二號任務周期約為10年，主要任務是對小行星2016HO3進行探測、取樣并返回地球，此后再對主帶彗星311P開展科學探測。那么，這次天問二號首先要去的2016HO3究竟是怎樣一顆小行星呢？
中國科學院紫金山天文臺近地天體望遠鏡觀測員 胡龍飛：2016HO3這顆小行星比較特殊，好比地球的一個“小跟班”，而且跟地球也會保持相對穩(wěn)定的一個軌道。這個“小跟班”有的時候會跑到地球前面去，有的時候又落到地球的后邊去。
2016年4月26日，人類在浩瀚星空中捕捉到了一顆“特殊”的小行星——2016HO3，天文學家經(jīng)過軌道觀測與計算模擬發(fā)現(xiàn)，2016HO3就像月球之外的另一顆天然地球衛(wèi)星，它位于一個非常奇特的軌道上，不僅像其他小行星那樣環(huán)繞著太陽飛行，同時還在一個非常遙遠的軌道相對地球上下左右“振蕩”運行，因此被命名為“振蕩天星”。
天問二號任務副總師、中國科學院國家天文臺研究員 劉建軍：這個小天體很有特點，我們叫它地球準衛(wèi)星，它和地球是共軌的，也是繞著太陽公轉。當初我們論證的時候只發(fā)現(xiàn)了五顆，現(xiàn)在應該是七顆了，非常稀有，物以稀為貴，對科學家來說希望探測了解。還有一個很重要的特點，工程可達性比較好，所以從科學和工程兩方面結合，相當于一拍即合，我們就去干。
專家介紹，這類小行星保留著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”，具有極高的科研價值。也有科學家推測，2016HO3很有可能是某次遠古的天體撞擊事件的拋射物。
那么，這顆神秘的小行星究竟是什么樣的？2024年3月29日，位于青海冷湖，由中國科學技術大學與中國科學院紫金山天文臺聯(lián)合研制的墨子巡天望遠鏡捕捉到了這顆距地球數(shù)千萬公里的小行星的珍貴影像。
中國科學院紫金山天文臺研究員 季江徽：天問二號的第一個目的地2016HO3是一個很暗弱的小黑點，周圍不動的都是恒星，從圖像上面相對運動可以找到小行星的存在。雖然是一個2.5米口徑的光學大視場望遠鏡，但是這個小行星看起非常小，直徑只有50米大小，相當于一個足球場那么寬。拍這樣一個小行星在地面上來講是一件非常困難的事情，如果天問二號在太空中尋找它，在飛行過程中不斷地逼近它，甚至最終在它的表面實現(xiàn)采樣，帶回地球，這對于工程任務來講是一個極具挑戰(zhàn)性的事情。
天問二號任務到底有多難呢？天問二號共包含13個飛行階段，整個飛行過程復雜且精細。作為探測器系統(tǒng)的負責人，余后滿向記者坦言，這次任務的難度和挑戰(zhàn)前所未有。
中國航天科技集團 余后滿：這個路沒走過，不像月球探測也走了那么多遍，是一條全新的路。這里面是不是所有的風險我們都識別全了，所有的因素都考慮到了，所有的不確定都想充分了，總擔心這里面有想不到的地方，這也是科學探測的風險所在。
首先，要在距離地球數(shù)千萬公里、直徑只有幾十米的小行星上著陸，本身就是一個不小的挑戰(zhàn)。
余后滿：目前國外的小行星探測任務著陸精度大概都是在15米以上，但是這顆小行星太小，要求著陸精度半徑在1米左右。這顆小行星非常小，轉速非?？?，形狀不規(guī)則，我給它總結就是小、快、怪。這顆小行星到底是一塊完整的石頭，還是一個碎石堆，上面有沒有風化層，風化層在什么地方，厚不厚，還有很多不確定因素，這些東西決定了小行星任務肯定是邊飛、邊探、邊決策。
此次任務挑戰(zhàn)和難度最大的無疑就是在小行星上采樣了。無論采取哪種采樣方式，都必須克服微重力的影響。
余后滿：無論是月球還是以后要實行的火星采樣，都有一定的重力，而小行星因為太小，重力基本上可以忽略不計。在這種情況下很可能稍微一觸碰，主探測器就彈開了，采樣的時候因為沒有重力約束，樣品處于自由狀態(tài)，可能每秒一兩個厘米的逃逸速度，樣品就飛走了，所以這個采樣的難度非常高。
天問二號在完成對小行星2016HO3的探測、取樣任務后，返回艙將與主探測器分離，于2027年底返回地球。主探測器則繼續(xù)飛行，前往主帶彗星311P，開展后續(xù)探測任務。
2013年，科學家在火星與木星軌道之間的主小行星帶內發(fā)現(xiàn)了一顆身后拖著多條塵埃尾、外觀和彗星十分相似的小天體，這在小行星帶中極為罕見。它不僅擁有小行星的穩(wěn)定軌道，還會像彗星一樣偶爾釋放塵埃，因此被稱為“主帶彗星”，并命名為311P，它是人類確認的第七顆主帶彗星，也是迄今為止形態(tài)最奇特的一顆。
季江徽：整個太陽系里面除了大行星以外，還有很多小行星，大部分分布在火星軌道和木星軌道之間，這樣一個區(qū)域就叫作主帶，所以主帶彗星軌道是在主帶，它又像彗星，就像311P一樣，有六個彗尾，像孔雀開屏一樣，所以有些專家給它起了一個綽號，叫“孔雀小行星”。通過天問二號這樣一個探測任務回答這些小行星、彗星、主帶彗星之間的聯(lián)系，可以給出很好的答案。
天問二號探測器上共配置了中視場彩色相機、多光譜相機、可見紅外成像光譜儀、熱輻射光譜儀等11臺科學設備，這些先進設備將助力探測器在飛行過程中對小行星和主帶彗星進行探測，獲取科學數(shù)據(jù)。
劉建軍：在地面上用光譜儀推掃一個對象就可以看到它的紋理信息，同時也可以看到它的光譜信息。未來在軌探測的時候也是一樣，對小行星一個區(qū)域進行掃描成像就可以得到它的物質成分，通過每一點光譜信息得到整個小天體的光譜信息、成分。
天問二號的發(fā)射不僅引起了科學界的極大關注，還吸引了很多航天愛好者來到發(fā)射現(xiàn)場。我們期待著它取得更多原創(chuàng)的科學成果，揭開更多宇宙的奧秘。
發(fā)射的圓滿成功，僅僅是天問二號漫長星際征程的第一步。天問二號任務技術難度大，工程風險高。發(fā)射入軌后，還將經(jīng)歷12個飛行階段，可謂征程萬里，重任在肩，前路是星河璀璨，卻也有著重重兇險。這個小小的探測器承載著中國航天人的智慧與心血，也寄托著人類對宇宙的探索渴望。期待天問二號能夠按計劃精準完成各項探測任務，收獲具有開創(chuàng)性的科學成果，為我們帶回來自遙遠星辰的答案。