通过一次发射，同时实现对近地幼行星的近距离探测及采样返回、主带彗星探测——带着这个跨度10年的工作，天问二号于5月29日踏上了太空征途，如今已距离地球超300万千米。 从人类索求宇宙的过程来看，天问二号工作是一次拥有开创性的索求。固然已有一些国度发展过幼天体探测，但像天问二号这种多指标、综合性的探测工作，在国际幼行星钻研领域尚属初次。 为此，天问二号要突破弱引力天体表表采样、高精度相对自主导航与节造、幼推力转移轨路等多项主题技术。而它最终将为幼行星发源及演化等前沿科学钻研提供大量科学数据和贵重的真实样品。 第一阶段的幼行星探测是天问二号工作的首要指标，将实现对幼行星2016HO3的伴飞、测绘、遥赣注采样，并将样品带回地球，往返共耗时两年半到三年。 发射升空后，天问二号先是飞向幼行星2016HO3，约一年后到达其左近。由于这颗幼行星质量较幼，其引力极度幽微，探测器无法像在行星周围那样，依附天体的引力不变环抱，只能通过精确轨路推算和自主节造，维持与幼行星相对不变的地位关系，与其伴飞。 伴飞过程中，天问二号将利用携带的设备，为2016HO3拍摄下高分辨率图像，以纪录该幼行星的表表特点，蕴含地形升沉、撞击坑散布等。它还将用成像光谱仪分析其反射和发射的光谱，来获取其物质成分信息，援手科学家相识该幼行星的元素和化合物组成，追忆其形成的汗青。同时，凭据所获信息，它将反演2016HO3地形地貌、星壤、热惯量等方面的个性，据此确定候选采样区。 实现约1年的伴飞探测后，天问二号将起头第二阶段工作——对幼行星进行采样。与日本“隼鸟二号”和美国“奥西里斯-雷克斯”幼行星探测器选取“接触即离”的短时触碰采样方式分歧，为了较好地适应2016HO3幼行星地形、表表星壤力学个性等不确定性，针对可能的“碎石堆”或“独石”个性，以及表表分歧大幼的碎石粒径散布个性，天问二号除了触碰采样方式表，还设计了悬停采样和附着采样等多种模式和伎俩，确保能靠得住采集到样品。天问二号预计获取至少100克拥有代表性的幼行星样品。样品将被妥善封装在返回舱内，随主探测器返回地球。 当预约的返回窗口开启，主探测器随即进入返回转移飞行。预计2027年左右，天问二号将再次来到地球左近，此时返回舱将被开释，在地面预约回终场着陆。与此同时，主探测器拉起，持续飞向运行在火星与木星轨路之间的主带彗星311P——先利用地球引力弹弓效应进行一次加快，朝着火星的方向飞去；达到火星左近时，再借助火星的引力弹弓效应，扭转自身速度和轨路方向，飞向彗星。 预计经过7年左右的飞行，天问二号主探测器将在2034年前后到达主带彗星311P。达到后，它将对该彗星进行至少一年的遥感探测，全面钻研这颗彗星的物理和化学性质，并尝试对其进行原位丈量，以深刻相识幼天体的物质组成、结构以及演化机造。 我国幼天体探测工作的采样区域、采样战术、采样参数等关键身分无法在地面确定，只能选取“边飞杏注边探测、边造订”的战术。 要实现“一次发射、 两类探测指标（近地幼行星和主带彗星）、三种探测模式（伴飞、采样、返回）”，天问二号的工作复杂度远超以往深空探测，能够说为人类索求宇宙启发了全新蹊径。 天问二号由主探测器与返回舱两大部门组成。其中，主探测器携带了多种类型的科学探测仪器，并建设了双翼结构的圆形柔性太阳翼；返回舱则选取“球锥大底+单锥后体”气动表形，辅以降落伞实现减速并着陆于地球。 在飞往主带彗星311P的过程中，主探测器必要在浩瀚宇宙中维持精确导航和不变的姿势节造，同时还必要不休优化能源治理，确保太阳翼始终能为各个系统提供充足电力。它建设了一对圆形太阳翼，单翼面积达17平方米，而直径仅约4.7米，这种设计能有效缩短太阳翼发展尺寸，降低传统长尺寸太阳翼在软着陆过程中的触地风险，极大提高了探测器在幼行星着陆工作中的靠得住性。同时，其光电转换效能高达34%，可在太阳能稀薄的远日点维持供电。 返回舱的最大直径约0.75米，比嫦娥五号返回舱更幼，用于将采集到的幼行星样品安全带回地球。在漫长的星际观光中，返回舱要面对极端的温度变动、高能粒子辐射及复杂的空间环境等诸多挑战。为确保样品的齐全性和安全性，返回舱表壳选取高强度、耐高温的复合伙料，其内部建设了高精度的温控系统和减震装置，以确保样品在不变的环境中被护送回地球。 值得一提的是，返回舱再入大气的速度将从月球采样返回时的10.9千米/秒提高到12千米/秒，这将是我国初次尝试超第二宇宙速度地球再入。返回舱再入地球大气过程中需接受最高约12兆瓦/平方米的热流，面对高热流、高焓、高剪切力等恶劣前提，并要保障在超高速前提下开伞，这就必要设计新的轻质职能梯度防热资料、轻质承力结构及分区域防热结构等。为此，研发人员研造了“球锥大底+单锥后体”的构型，并选取新型隔热资料以确保其安全。 由于整体工作设计创新性强、技术难度大，探测器必必要具备全自主导航与精确节造等能力。为此，天问二号选取了高精度自主节造和混合能源系统等一系列创新技术，这也将为后续天问三号的火星采样返回工作提供关键技术验证。 幼行星2016HO3距离地球超4000万公里，而其直径只有40—100米，这给测控通讯带来巨大挑战。由于探测幼天体信号时延达28分钟，比探测火星通讯单程时延还长，所以天问二号探测器建设的设备大多具备高度自主性，能凭据预设的法式和自身的感知系统，在没有实时地面指令的情况下，自主实现各类复杂操作。 为提升空间探测器测控通讯的精度和靠得住性，我国这些年不休升级深空测控网络。例如，中国科学院上海天文台初次使用新建的长白山（长白站）和日喀则（珠峰站）两台40米望远镜，与现有的上海天马、新疆乌鲁木齐观测站结合观测，并与经过升级后的上海VLBI（甚长基线过问）中心共同组成了新的“四站一中心”VLBI测轨网络。这是将VLBI技术初次利用于我国幼行星探测高精度测定轨。 同时，天问二号搭载的先进测控设备具备壮大的自主导航和节造能力，确保在复杂空间环境中空间探测器与地球维持不变通讯。幼行星无沉力的个性使得探测器无法像在月球和火星那样，依附幼行星的引力作用进入环抱轨路，只能先通过伴飞探测来选择可能着陆的地址，再到幼行星上进行采样。 研造、发射天问二号，对索求太阳系发源与演化有着极为沉要的价值。选择幼行星2016HO3和主带彗星311P作为探测对象，则开启了人类对这两类特殊天体深刻钻研的先河。 目前，人类对太阳系的发源和演变仍一知半解，作为太阳系形成初期产品的幼行星，保留了大量原始信息。幼行星2016HO3怪异的轨路特点，使它成为钻研地球轨路左近天体环境及太阳系早期演化的绝佳样本�？蒲Ъ颐谴�摩，它可能携带着地球和太阳系发源的关键线索。 通过对幼行星2016HO3的钻研，科学家有望深刻相识太阳系早期物质的组成成分，以及行星形成的初始前提和演化过程。这将对构建正确的太阳系演化模型，解答太阳系若何从一片混沌的星云逐步形成如今的有序结构等关键问题，提供直接且关键线索。就像考古学家通过挖掘古代陈迹中的文物还原汗青一样，分析这颗幼行星的物质成分，或许能揭示太阳系早期元素的散布法规，以及分歧物质在行星形成过程中的作用。 同时，钻研也将为成立更美满的近地幼天体监测和预警系统提供数据支持，加强人类应对幼天体撞击威胁的能力，守护地球家园的安全。 传统理论以为彗星来自太阳系边缘，而主带彗星311P运行在火星与木星轨路之间的幼行星带中，这突破了学界对幼行星和彗星的认知界限。天问二号对主带彗星的探测，将为幼天体钻研启发新路，援手科学家深刻相识幼天体的物质组成、结构及演化机造，添补人类在这一领域的知识空缺。好比，钻研其彗尾形成机造及其在幼行星带特殊环境下的演化过程，有助于揭示太阳系幼天体在分歧区域的演化差距，为全面理解幼天体的演化提供全新视角。