中国准备发射天问二号小行星样本返回航天器

天问二号近地小行星/彗星轨道器航天器的渲染图。来源：CNSA

赫尔辛基——中国的天问二号结合近地小行星样本返回和彗星会合任务的航天器已抵达西昌航天发射场进行发射准备。

根据中国国家航天局（CNSA）的声明，天问二号航天器于2月20日抵达中国西南部四川省的西昌卫星发射中心。

CNSA含糊地表示，发射计划在今年上半年进行。此前官员曾表示，任务计划于2025年5月左右由长征三号乙火箭发射。

天问二号将首先瞄准近地小行星Kamoʻoalewa（2016 HO3），由于其共轨动态，被认为是地球的准卫星。它的目标是从直径约40到100米的小行星上采集样本，并于2027年左右将其送回地球。研究人员认为，Kamoʻoalewa可能是月球在一次撞击事件后被抛入太空的一块碎片。

主航天器随后将前往主带彗星311P/PANSTARRS，该彗星具有小行星般的轨道特征，但也表现出彗星般的活动。

这两个任务阶段旨在提供关于近地天体组成和演化的见解，了解水和有机分子的分布以及早期太阳系的历史。

“发射场设施状况良好，发射前的测试准备工作正按计划有序进行，”声明中写道。

采样Kamoʻoalewa

天问二号将使用两种采样技术从小行星上收集物质。这些技术包括NASA的OSIRIS-REx和JAXA的隼鸟2号使用的触碰采样（TAG）方法，以及在着陆腿尖端配备钻头的锚定附着系统。

最初的任务提案，当时以14世纪出生的中国航海家和探险家郑和命名，表明航天器将目标采集200到1000克的样本。

样本分析旨在揭示小行星的性质和起源，分析其矿物含量，并与其他小行星进行比较。

虽然中国已经通过嫦娥五号和去年的嫦娥六号任务成功地从月球的近侧和远侧进行了两次样本返回任务，但再入模块的速度将更快，增加了新的挑战。中国航天科技集团公司（CASC）在2023年为该任务进行了高空降落伞展开测试。与月球采样任务不同，Kamoʻoalewa的重力可以忽略不计，需要不同的方法来在其表面着陆并获取样本。

中国首次对小行星的探测是在2012年，当时嫦娥二号月球轨道器作为扩展任务目标飞越了4179号小行星图塔蒂斯（4179 Toutatis）。

彗星会合

将样本送回地球并不是任务的终点。航天器将释放一个返回模块，该模块将重新进入大气层，主航天器同时利用接近地球的机会进行引力弹弓机动。这将使它前往主带彗星311P/PANSTARRS，预计于2034年左右到达。

该彗星被视为研究小行星和彗星之间过渡天体的理想目标。它在距离太阳1.94到2.44天文单位之间运行，预计航天器将在2030年代中期与其会合。天问二号航天器将对彗星进行遥感，以表征其轨道、形状和旋转，检查其表面组成和挥发性元素，并研究尘埃排放和活动机制，以了解主带中的彗星行为。

天问二号携带了一套科学仪器来分析其目标。多光谱和红外光谱仪将研究表面组成，而高分辨率相机将绘制地质特征。雷达探测器将探测地下结构，磁力计将寻找残余磁场。尘埃和气体分析仪将检查彗星活动，带电粒子探测器将研究太阳风相互作用。据了解，俄罗斯科学院空间研究所为粒子探测器做出了贡献。

天问深空系列

天问二号任务是中国扩展深空雄心的一部分。它继2020年发射的天问一号火星轨道器和着陆任务之后。祝融号探测器于2021年成功登陆火星。天问三号将是火星样本返回任务，计划于2028年底或2030年发射。

天问四号将于2030年左右发射。它将包括一个太阳能供电的木星轨道器，该轨道器将观察木星系统，然后进入木卫四的轨道。一个较小的、使用放射性同位素供电的航天器将飞越天王星。

去年，中国研究人员呼吁关注小行星样本返回任务，指出其在突破性发现和技术创新方面的潜力尚未被充分利用。