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天问二号

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天问二号是中国行星探测工程规划的第二次任务，计划实施小行星采样返回和主带彗星绕飞探测。天问二号将首先尝试从近地小行星2016 HO3采集样本带回地球，之后前往主带彗星P/2013 P5（又名311P）开展伴飞探测[8]。天问二号预计于2025年5月发射，整个任务将持续约10年。

天问二号
任务类型小行星采样返回
主带彗星环绕器
运营方中华人民共和国 中国国家航天局
任务时长10年（计划）[1]
航天器属性
制造方中国空间技术研究院
发射质量≤2,000千克（4,400磅）[2]
任务开始
发射日期2025年5月 （计划）[3]
运载火箭长征三号乙[4]
发射场西昌航天发射中心[5]
承包方中国航天科技集团
2016 HO3轨道器
入轨2026 （计划）[1]
脱轨2027 （计划）
样本质量≥100克[2]
P/2013 P5轨道器
入轨2034[6][7]

概述

天问二号计划于2025年左右搭载长征三号乙运载火箭发射升空，[9]将使用太阳能电气推进探索共轨近地小行星2016 HO3和主带彗星P/2013 P5。[10][11]该探测器将与2016 HO3进行交会并在环绕轨道上进行遥感观测，然后着陆在该小行星表面上以采集100克或以上的表岩屑样本。[2][4]同时将部署纳米轨道器和纳米着陆器进行遥感和采样观测，并使用爆炸物使地下挥发物暴露并进行探测。[5]

与OSIRIS-REx和隼鸟2号的“一触即走”的采样方式不同的是，该探测器计划使用锚定和触碰方式来尝试从该小行星上采样，将成为世界上首个在小行星上使用锚定采样方式的探测器。[9]

天问二号随后将返回地球，与装有样品的返回舱分离，并透过地球进行重力助推以将探测器飞向P/2013 P5。[12]在前往P/2013 P5的途中，探测器将可能尝试飞越一颗未命名的小行星。[5]最后将在P/2013 P5上进行至少一年的遥感探测及原位测量。[4][13]

历史

2018年，中国科学院研究人员提出了一份涵盖2020至2030年时间框架的深空探测路线图[14]，其中包括计划于2022年或2024年左右发射的小行星探测任务。[15][16]2019年春季，在中国空间技术研究院进行任务设计研究后，中国国家航天局开始在国际上征取对探测器所搭载科学仪表的建议，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

天问二号将配备多种类型的科学仪表，包括广角/窄角多光谱和彩色相机、热发射光谱仪、可见光/近红外成像光谱仪、质谱仪、磁力计以及带电/中性粒子及灰尘分析仪。[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

参考文献

  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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