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天問二號

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天问二号是一個中國計劃中的小行星採樣返回和主带彗星绕飞探測任務，是中国行星探测工程的一部分，计划通过一次发射，实现从近地小行星2016 HO3采样返回地球，之后前往主带彗星P/2013 P5（又名311P）开展伴飞探测[8]。

天问二号
任务类型小行星採样返回
主带彗星环绕器
运营方中华人民共和国 中国国家航天局
任務時長10年（计划）[1]
航天器属性
制造方中国空间技术研究院
發射質量≤2,000公斤（4,400磅）[2]
任務開始
發射日期2025年5月 (计划)[3]
运载火箭长征三号乙[4]
發射場西昌航天发射中心[5]
承包方中国航天科技集团
2016 HO3軌道器
入軌2026 (计划)[1]
脫軌2027 (计划)
樣本質量≥100克[2]
P/2013 P5軌道器
入軌2034[6][7]

概述

天问二号計劃於2025年左右搭载长征三号乙运载火箭發射升空，[9]將使用太陽能電气推進探索共軌近地小行星2016 HO3和主帶彗星P/2013 P5。[10][11]該探測器將與2016 HO3进行交會并在环绕軌道上進行遙感觀測，然後着陆在该小行星表面上以採集100克或以上的表岩屑樣本。[2][4]同时將部署納米軌道器和納米著陸器進行遙感和採樣觀測，並使用爆炸物使地下揮發物暴露并進行探測。[5]

与OSIRIS-REx和隼鳥2號的“一觸即走”的採样方式不同的是，該探测器计划使用錨定和触碰方式來嘗試從该小行星上採樣，將成为世界上首个在小行星上使用錨定採样方式的探測器。[9]

天问二号隨後將返回地球，与裝有樣品的返回艙分离，並透过地球進行重力助推以將探測器飞向P/2013 P5。[12]在前往P/2013 P5的途中，探测器将可能嘗試飛越一顆未命名的小行星。[5]最后將在P/2013 P5上進行至少一年的遙感探测及原位測量。[4][13]

历史

2018年，中國科學院研究人員提出了一份涵蓋2020至2030年時間框架的深空探測路線圖[14]，其中包括計劃於2022年或2024年左右發射的小行星探測任務。[15][16]2019年春季，在中國空間技術研究院進行任務設計研究後，中国国家航天局開始在國際上征取对探測器所搭載科學儀器的建議，其时对探测器的称呼为“郑和”。[4][10][12]

2022年，中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥在采访中表示小行星采样探测器已进入初样研制阶段，预期在2025年发射，任务名为“天问二号”。[1]

2023年2月，探月与航天工程中心宣布天问二号任务已正式获得国家批准立项，并召开天问二号任务科学探测和数据处理技术第一次学术研讨会。[8]

科学目标

天问二号任务的科学目标包括：[17]

  1. 认知小天体、解密小天体。
  2. 追溯小天体的前世和今生。
  3. 探索生命和地球水的起源。
  4. 揭示太阳对小天体的影响。
  5. 探究小天体对地球的危害。

探测器结构

天问二号探测器由主探测器与返回舱两大部分组成，采用圆形柔性太阳翼以增大接收阳光的面积，有助于在向外太阳系飞行的过程中更好地获取能量。[1]

科学仪器

天问二号將配備多種類型的科学儀器，包括廣角/窄角多光譜和彩色相機、熱發射光譜儀、可見光/近紅外成像光譜儀、質譜儀、磁力計以及帶電/中性粒子及灰塵分析儀。[4][12]

有效载荷[17]

  • 可见红外成像光谱仪
  • 热辐射光谱仪
  • 多光谱相机
  • 中视场彩色相机
  • 探测雷达
  • 磁强计
  • 带电粒子与中性粒子分析仪
  • 喷发物分析仪
  • 窄视场导航敏感器
  • 激光一体化导航敏感器

参考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 天问二号定了！三年后将去探测月亮外的另一颗“卫星”和一颗彗星. 搜狐网. 2022-05-15 [2022-09-25]. （原始内容存档于2022-06-20）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 赵志军、全齐全、潘博、危清清、赵京东. 多臂协作式小天体附着取样机器人机械系统. 哈尔滨工业大学. [2022-01-20]. （原始内容存档于2023-03-27）. 
  3. ^ 天问二号，最新进展！. 科技日报. 2023-04-24 [2023-04-24]. （原始内容存档于2023-04-28） （中文（简体））. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Zhang, Xiaojing; Huang, Jiangchuan; Wang, Tong; Huo, Zhuoxi. ZhengHe – A Mission to a Near-Earth Asteroid and a Main Belt Comet (PDF). 50th Lunar and Planetary Science Conference. 18–22 March 2019 [4 June 2019]. （原始内容存档 (PDF)于2020-12-07）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 Jones, Andrew. China is moving ahead with lunar south pole and near-Earth asteroid missions. SpaceNews. 5 August 2020 [5 August 2020]. （原始内容存档于2024-03-02）. 
  6. ^ Snodgrass, Colin. Exploring the next frontier: the Main Belt Comets – Chinese MBC mission (PDF). University of Edinburgh: 20. October 2018 [4 June 2019]. （原始内容存档 (PDF)于2021-04-20）. 
  7. ^ 我们的太空. 【讯息·航天】2021中国航天大会 航天领域重磅消息密集发布：小天体探测、月球科研站、重型火箭……. 知乎. 2021-04-27 [2022-06-25] （中文（简体））. 
  8. ^ 8.0 8.1 探月与航天工程中心. 关于召开天问二号任务科学探测和数据处理技术第一次学术研讨会的预通知. 中国探月与深空探测网. 2023-03-02 [2023-03-05]. （原始内容存档于2023-03-21）. 
  9. ^ 9.0 9.1 China Plans Near-Earth Asteroid Smash-and-Grab. IEEE Spectrum. 2021-08-10 [2021-11-04]. （原始内容存档于2023-03-01） （英语）. 
  10. ^ 10.0 10.1 Gibney, Elizabeth. China plans mission to Earth's pet asteroid. Nature. 30 April 2019 [4 June 2019]. PMID 32346150. doi:10.1038/d41586-019-01390-5. （原始内容存档于2020-08-20）. 
  11. ^ China to meet challenges of exploring asteroid, comet. Xinhua. 6 November 2019 [7 November 2019]. （原始内容存档于2022-01-02）. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 China invites world scientists to explore asteroid, comet together. Xinhua. 18 April 2019 [4 June 2019]. （原始内容存档于2021-06-29）. 
  13. ^ China pushes forward exploration of small celestial bodies. Xinhua. 24 April 2021 [30 June 2021]. （原始内容存档于2023-03-27）. 
  14. ^ Xu, Lin; Zou, Yongliao; Jia, Yingzhuo. China's planning for deep space exploration and lunar exploration before 2030 (PDF). Chinese Journal of Space Science. 2018, 38 (5): 591–592 [4 June 2019]. doi:10.11728/cjss2018.05.591. （原始内容存档 (PDF)于2021-03-03）. 
  15. ^ China outlines roadmap for deep space exploration. SpaceDaily. 26 April 2018 [4 June 2019]. （原始内容存档于2019-06-13）. 
  16. ^ Wang, F., China's Cooperation Plan on Lunar and Deep Space Exploration (PDF), Sixty-first session (2018) of the Committee on the Peaceful Uses of Outer Space, UNOOSA, 27 June 2018 [4 June 2019], （原始内容存档 (PDF)于2019-02-14） .
  17. ^ 17.0 17.1 李春来、刘建军、任鑫、严韦、张舟斌、李海英、欧阳自远. “天问二号”任务科学目标和有效载荷配置. 深空探测学报(中英文）. 2024-05-09 [2024-06-30] （中文（简体））. 
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