千萬裏，計十年，我們向太空發射了一個“時間膠囊”

各位朋友，

你們埋過時間膠囊嗎？

這個約定的期限，

有時是十年、二十年，

有時甚至更久……
還記得你的那個應該何時啓封嗎？

5月29日1時31分，

長征三號乙Y110運載火箭

在西昌衛星發射中心起飛，

把“天問二號”探測器帶向深空，

火箭與探測器均由中國航天科技集團研製。

這是一個發射到太空的

“時間膠囊”——

有別於現今

載人飛船半年左右的“出差期”，

“天問二號”完成任務

將是十年後。

2016年4月，

美國“泛星1號”小行星巡天望遠鏡

發現了一顆新的小行星，

它與地球以相同的週期

共同繞太陽公轉，

這顆被命名爲“2016HO3”的小行星，

是“天問二號”的第一站。

2016HO3的運行軌道距地球

約1800萬至4600萬公里，

“天問二號”計劃用兩年半的時間

執行小行星採樣返回任務。

去程中，

要飛行近一年才能接近2016HO3，

當距其約2000公里的時候，

將通過發動機多次變軌逐漸接近小行星，

直至距其約20公里。

對2016HO3進行

伴飛、取樣並帶樣品返回。

小行星的體積和質量

比行星和矮行星小，

科學家認爲小行星保存着

太陽系形成、演化的原始信息，

藏着研究太陽系起源的奧祕。

2016HO3距離地球較近，

更是有可能

爲我們研究地球起源

提供重要參考。

在火星和木星之間，

有一圈飄浮着數百萬顆小行星的“碎石場”

——小行星帶，

這裏匯聚着太陽系超過90%的小行星，

所以也被稱爲主帶。

這些太陽系形成初期產生的“建築廢料”，

不符合形成行星的條件，

卻默默保存着46億年前的原始物質。

“天問二號”主探測器的第二站就是

其中的主帶彗星311P。

311P位於火星與木星軌道之間的

主小行星帶內側，

它與地球的距離數字

看起來要震撼得多——

約1.5億至5億公里。

“天問二號”將對它“前排圍觀”，

進行伴飛探測。

“天問二號”示意動畫

小行星探測任務週期長、目標遠，

但同時也是航天科研人員

得天獨厚的技術試驗場——

空間推進技術、

空間能源技術、

表面附着技術、

微重力條件下采樣技術等

關鍵技術，

都可以通過這次任務“一試身手”。

天問二號探測器重約2.1噸，

整個探測器翼展長達15米——

重量近似小轎車、

長度近似大公交車。

這個體積在太空之中實在可以“忽略不計”，

但它“袖珍”的“身體”內

攜帶了多臺重要科學儀器。

既能幫助“天問二號”找到目標，

又可以對目標展開豐富多樣的科學探測。

2016HO3重力極小，

體積也不大，

直徑大概在30米~100米之間，

其實際結構

是堅硬的“獨石”還是鬆散的碎石堆

都還無從得知，

採樣難度類似要找準機會“貼”到一個

高速旋轉的陀螺上並開始“挖土”，

因此採樣方式也要有很多“備份”，

整體需要邊飛邊探邊決策。

研製團隊需要提前預設各種可能存在的風險，

在設計上賦予探測器應對能力。

接近2016HO3後，

“天問二號”探測器需要

確定小行星的大小、形狀和自轉軸，

從而避開極晝和極夜之地；

確定實際自轉週期，

因爲目前所知的

小行星28分鐘的自轉週期

只是在地球上測算的數據，

合適的採樣窗口還需具體分析；

確定反照率，

因爲小行星上部分區域的反照率

可能會影響探測器部分載荷的正常功能。

“未知”太多太多，

這也是“天問”奧義的一部分。

飛向2016HO3，

要經受住近地區域太陽高溫的“炙烤”，

而飛向311P，

則是進入深寒，

需要更多能源。

“天問二號”探測器採用了圓形柔性太陽翼，

在保證輕量化的同時

也能獲取更多的太陽能。

即便它離太陽越來越遠，

依舊可以繼續飛往無垠深空。

“天問二號”探測器返回地球前，

會先“派”返回艙

回地球“探親”，

帶第一站的樣本歸來，

同時，

主探測器將獨自飛向311P。

返回艙將進入大氣層，

在距地面一定高度時進行氣動減速，

最終降落在設定好的着陸場，

這對返回艙的

防熱、自主導航、制動等

都提出了更高的要求。

“嫦娥”的返回器防熱材料

經過了實踐檢驗，

如果能被“天問二號”直接使用，

看起來是一條捷徑。

但是，

工程設計對“天問二號”返回艙的

大小、重量有着不一樣的標準，

考慮到還有更大的再入速度，

團隊還是決定走出舒適區，

尋找新型防熱材料，

重走試驗驗證等嚴格的流程。

十年後，

這些由“天問二號”探測到的

小行星和主帶彗星的

軌道參數、自轉參數、

形狀大小、熱輻射特性等

物理參數，

不僅能助力軌道動力學研究，

還能幫助科研人員開啓

小行星和主帶彗星的

形貌、物質組分、

內部結構以及可能的噴發物等研究，

更能進一步爲小行星和太陽系

早期形成與演化的奧祕揭示

提供可能。

“天問”是我國行星探測任務的代號。

屈原留下的這個宏大表述，

映照出兩千多年後探索穹宇的縱橫之姿。

5年前“天問一號”飛赴火星，

“祝融”號火星車

在那顆紅色星球軋下“中國印”；

在“天問二號”後，

“天問三號”將執行火星採樣返回任務，

計劃2030年前後發射，

實現火星採樣

和攜帶火星樣品返回地球；

“天問四號”將執行木星系探測任務，

計劃2030年前後發射。

歲星繼熒惑，“天問”未有息。

啓封這個“時間膠囊”需要等待十年，

但等待不是漫長、孤獨的，

中國航天人將以無窮的探索精神，

帶領我們

在極微中見至大，

在須臾中見永恆。