“天问二号”即将开启新征程，两颗目标小天体是何来头？
2025年5月前后，中国航天将迎来一件大事：天问二号搭乘长征三号乙运载火箭，开启深空探测新征程。
提到“天问二号”，有人可能会以为它是继天问一号之后的第二次火星探测任务，但其实“天问”是中国行星探测系列任务的命名，并不限于火星。天问二号的任务是造访两颗目标天体，一颗是编号为2016 HO3的近地小行星，另一颗是主带彗星311P。天问二号为什么选择这两颗小天体作为探测目标？这一探索过程对我国深空探测的推进有何助益？我们请中国科普作家协会会员雷淼来说一说。
（1）为什么选择这两颗小行星
根据目前的任务计划，天问二号升空后，会先到近地小行星2016 HO3，从其表面采样送回地球，但探测器本身不会返回地面，而是利用地球引力弹弓来一次加速，继续飞往主带彗星311P执行探测任务。
2016年4月27日，位于夏威夷的哈莱阿卡拉天文台泛星计划望远镜发现了一颗阿波罗型小行星2016 HO3。它十分有趣，公转周期是365.77天，和地球的365.25天非常接近，每年围着地球转一圈。当然，我们不能把2016 HO3当成月球那样的真卫星，因为它围绕地球运动只是一种视觉效果，其本质是围绕太阳公转，是由太阳引力掌控而非地球引力操纵的结果。
科学家给这类天体设了一个特别的归类，叫作“准卫星”。目前，地球附近的准卫星有5颗，准卫星和地球轨道如此接近，使其成为研究价值很高的一种天体。作为小行星，本身就埋藏着太阳系诞生之初的原始信息，亿万年来几乎未受打扰。它在地球轨道附近运行，无论一开始就在这里，还是被各大行星的引力“搬运”来的，多多少少都反映了地球轨道附近的空间状况。它也有可能是地球/月球的撞击喷出物，蕴含着地月系的演化历史。从另一个角度来看，准卫星和地球距离较近，对地面测控要求相对较低，航天器接近它所需的能量也较小，因此，对它进行探测是个“性价比”很高的任务。
天问二号的第二个探测目标是2013年8月27日由泛星计划望远镜发现的天体，编号为311P/PanSTARRS，运行在大部分小行星所在的主小行星带（简称“主带”）内，却拥有类似彗星的外观。一般来说，主带内的小行星和常规的彗星是两种迥异的天体。主带在火星与木星轨道之间，阳光辐射较强，小行星的挥发物难以存留，因而以岩质为主。常规的彗星来自遥远寒冷的柯伊伯带或奥尔特云，保存有丰富的冰。
那么，这个运行在主带却长着彗尾的311P，到底是个什么天体？天文学家把这种介于小行星和彗星之间的天体称为“主带彗星”，随着更多类似天体陆续被发现，它们又得名“活跃小行星”。如果探明活跃小行星将冰或其他挥发物保留至今的机制，或可能改写旧有的认知。另外，311P可能是少有的双小行星系统，这将为天问二号的探测任务提供额外的研究价值及技术挑战。
（2）着陆采样前需伴飞一年之久
2025年5月前后，天问二号搭乘长征三号乙运载火箭发射升空后，经过约一年的飞行将到达探测任务第一站：2016 HO3。不过，它需伴随这颗小天体飞行一年后，才能择机执行采样任务。
为什么需伴飞一年之久呢？一是因为要在着陆采样之前执行许多科学研究，二是因为对这颗小天体的了解还不够，比如，它究竟有多大？是什么形状？是一整块“大石头”还是由许多碎块堆成？其表面地形会不会磕碰、卡住或遮挡探测器？种种细节都要慎重考虑。
着陆采样过程也与大家熟悉的月面采样不太一样。这颗小天体的引力几近于无，在其表面着陆不会像在月球或火星着陆那样“短平快”，而更像是对接空间站，要轻柔地把探测器靠上去。假如小天体是一整块，那么落猛了有可能被弹飞；而若是松散的碎石堆，在极弱引力下，触感多半像是儿童游乐场的彩球泳池或一桶爆米花，落猛了就容易陷入。
天问二号会使用多臂协作式小天体附着取样机器人机械系统，将自己固定在小行星表面再执行采样任务，目标是取得100克以上的小行星样品。采样完毕后，天问二号将样品交还地球需要大半年左右的时间。到了地球附近，天问二号会把装有小行星样品的返回舱丢下来，并借着地球来一次引力加速，将自己弹向下一站旅途。这次引力加速非常必要，因为311P运行在主小行星带，比火星轨道还要靠外，所以天问二号要克服太阳引力才能抵达。预计天问二号从地球飞到311P，需耗费7年时间。
总之，天问二号任务选择地球准卫星和主带彗星为探测对象，在国际上尚属首次，将为国际小行星研究领域贡献中国智慧。未来，“天问家族”中的天问三号还会前往火星执行采样返回任务，天问四号则奔赴更遥远的木星，继续推动我国深空探测事业的发展。
2025年5月前后，中国航天将迎来一件大事：天问二号搭乘长征三号乙运载火箭，开启深空探测新征程。
提到“天问二号”，有人可能会以为它是继天问一号之后的第二次火星探测任务，但其实“天问”是中国行星探测系列任务的命名，并不限于火星。天问二号的任务是造访两颗目标天体，一颗是编号为2016 HO3的近地小行星，另一颗是主带彗星311P。天问二号为什么选择这两颗小天体作为探测目标？这一探索过程对我国深空探测的推进有何助益？我们请中国科普作家协会会员雷淼来说一说。
（1）为什么选择这两颗小行星
根据目前的任务计划，天问二号升空后，会先到近地小行星2016 HO3，从其表面采样送回地球，但探测器本身不会返回地面，而是利用地球引力弹弓来一次加速，继续飞往主带彗星311P执行探测任务。
2016年4月27日，位于夏威夷的哈莱阿卡拉天文台泛星计划望远镜发现了一颗阿波罗型小行星2016 HO3。它十分有趣，公转周期是365.77天，和地球的365.25天非常接近，每年围着地球转一圈。当然，我们不能把2016 HO3当成月球那样的真卫星，因为它围绕地球运动只是一种视觉效果，其本质是围绕太阳公转，是由太阳引力掌控而非地球引力操纵的结果。
科学家给这类天体设了一个特别的归类，叫作“准卫星”。目前，地球附近的准卫星有5颗，准卫星和地球轨道如此接近，使其成为研究价值很高的一种天体。作为小行星，本身就埋藏着太阳系诞生之初的原始信息，亿万年来几乎未受打扰。它在地球轨道附近运行，无论一开始就在这里，还是被各大行星的引力“搬运”来的，多多少少都反映了地球轨道附近的空间状况。它也有可能是地球/月球的撞击喷出物，蕴含着地月系的演化历史。从另一个角度来看，准卫星和地球距离较近，对地面测控要求相对较低，航天器接近它所需的能量也较小，因此，对它进行探测是个“性价比”很高的任务。
天问二号的第二个探测目标是2013年8月27日由泛星计划望远镜发现的天体，编号为311P/PanSTARRS，运行在大部分小行星所在的主小行星带（简称“主带”）内，却拥有类似彗星的外观。一般来说，主带内的小行星和常规的彗星是两种迥异的天体。主带在火星与木星轨道之间，阳光辐射较强，小行星的挥发物难以存留，因而以岩质为主。常规的彗星来自遥远寒冷的柯伊伯带或奥尔特云，保存有丰富的冰。
那么，这个运行在主带却长着彗尾的311P，到底是个什么天体？天文学家把这种介于小行星和彗星之间的天体称为“主带彗星”，随着更多类似天体陆续被发现，它们又得名“活跃小行星”。如果探明活跃小行星将冰或其他挥发物保留至今的机制，或可能改写旧有的认知。另外，311P可能是少有的双小行星系统，这将为天问二号的探测任务提供额外的研究价值及技术挑战。
（2）着陆采样前需伴飞一年之久
2025年5月前后，天问二号搭乘长征三号乙运载火箭发射升空后，经过约一年的飞行将到达探测任务第一站：2016 HO3。不过，它需伴随这颗小天体飞行一年后，才能择机执行采样任务。
为什么需伴飞一年之久呢？一是因为要在着陆采样之前执行许多科学研究，二是因为对这颗小天体的了解还不够，比如，它究竟有多大？是什么形状？是一整块“大石头”还是由许多碎块堆成？其表面地形会不会磕碰、卡住或遮挡探测器？种种细节都要慎重考虑。
着陆采样过程也与大家熟悉的月面采样不太一样。这颗小天体的引力几近于无，在其表面着陆不会像在月球或火星着陆那样“短平快”，而更像是对接空间站，要轻柔地把探测器靠上去。假如小天体是一整块，那么落猛了有可能被弹飞；而若是松散的碎石堆，在极弱引力下，触感多半像是儿童游乐场的彩球泳池或一桶爆米花，落猛了就容易陷入。
天问二号会使用多臂协作式小天体附着取样机器人机械系统，将自己固定在小行星表面再执行采样任务，目标是取得100克以上的小行星样品。采样完毕后，天问二号将样品交还地球需要大半年左右的时间。到了地球附近，天问二号会把装有小行星样品的返回舱丢下来，并借着地球来一次引力加速，将自己弹向下一站旅途。这次引力加速非常必要，因为311P运行在主小行星带，比火星轨道还要靠外，所以天问二号要克服太阳引力才能抵达。预计天问二号从地球飞到311P，需耗费7年时间。
总之，天问二号任务选择地球准卫星和主带彗星为探测对象，在国际上尚属首次，将为国际小行星研究领域贡献中国智慧。未来，“天问家族”中的天问三号还会前往火星执行采样返回任务，天问四号则奔赴更遥远的木星，继续推动我国深空探测事业的发展。
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