天问二号任务概述 - 我国成功发射天问二号探测器，开启首次小行星探测与采样返回任务，任务周期约10年，主要目标为探测小行星2016HO3并取样返回，随后对主带彗星311P开展科学探测 [1] - 探测器由长征三号乙运载火箭发射升空，飞行约18分钟后进入转移轨道，太阳翼正常展开，发射任务取得圆满成功 [1] - 任务将为研究太阳系早期状态、太阳系和地球演化过程提供珍贵原始数据 [1] 科学目标 - 工程目标是为小行星起源及演化等前沿科学研究提供探测数据和珍贵样品 [4] - 科学目标包括测定小行星2016HO3和主带彗星311P的轨道参数、自转参数、形状大小、热辐射特性等物理参数 [4] - 开展小行星和彗星的形貌、物质组分、内部结构及喷发物研究，并在实验室对采样样品进行分析 [4] - 小行星2016HO3形成于约45亿年前的太阳系早期，保留了太阳系早期信息，被视为宇宙"活化石"或"时间胶囊" [4] - 研究小行星有助于认识地球演化过程，如地球上的水可能来自小天体撞击 [4] 探测目标选择 - 小行星2016HO3是人类目前发现的7颗地球准卫星之一，轨道高度约2000万到4亿公里，从工程角度具有可达性 [5] - 主带彗星311P位于火星和木星之间小行星主带内，具有行星特性和彗星喷发活动，科学意义重大 [5] - 主带彗星喷发物的来源尚不清楚，可能是小行星主带区域产生或从外太阳系捕获形成 [6] 任务挑战 - 任务包含13个飞行阶段，小行星探测部分约耗时两年半，预计2027年底返回舱着陆地球 [7][9] - 主要挑战包括对探测目标知之甚少、长任务周期对探测器寿命的考验 [9] - 小行星2016HO3直径仅40-100米，微重力环境下采样难度大，需应对表面坚硬或松散的不同情况 [10] - 设计了触碰采样、悬停采样、附着采样三种方式，采用"边飞边探边决策"的自主探测策略 [10] - 探测器需具备高度自主能力，从约2000公里距离开始自主开展目标捕获、接近、探测和采样 [10]