我國深空探測領(lǐng)域即將迎來新的里程碑，天問二號(hào)任務(wù)即將啟動(dòng)，這標(biāo)志著我國將首次實(shí)施對(duì)地外小天體的“雙目標(biāo)探測”。此次任務(wù)旨在探索小行星2016HO3和主帶彗星311P，整個(gè)飛行過程復(fù)雜且耗時(shí)，預(yù)計(jì)任務(wù)周期長達(dá)10年，涵蓋13個(gè)飛行階段。

天問二號(hào)探測器由主探測器和返回艙兩大部分組成。主探測器將攜帶返回艙接近小行星2016HO3進(jìn)行探測和取樣，然后將樣品帶回地球。完成這一任務(wù)后，主探測器將與返回艙分離，返回艙將再入大氣層返回地球，而主探測器則繼續(xù)前行，經(jīng)過約7年的飛行，到達(dá)主帶彗星311P進(jìn)行近距離探測。

此次任務(wù)不僅過程復(fù)雜，而且對(duì)小行星2016HO3的取樣任務(wù)也充滿了不確定性。目前，科學(xué)家們對(duì)這顆小行星的形狀、自轉(zhuǎn)方式以及表面星壤的軟硬等特性了解甚少，因此將采取“邊飛邊探邊決策”的策略。中國航天科技集團(tuán)的張熇表示，探測器將根據(jù)飛行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整探測和取樣的策略。

小行星探測任務(wù)面臨諸多挑戰(zhàn)，其中軌道設(shè)計(jì)是首要難題。由于小行星和地球都圍繞太陽公轉(zhuǎn)，它們之間的位置和角度會(huì)不斷變化，對(duì)飛行軌道的設(shè)計(jì)要求極高。張熇介紹，理論上已經(jīng)找到了一個(gè)能量最優(yōu)的軌道，但實(shí)際操作中仍需不斷調(diào)整和修正。

抵達(dá)小行星2016HO3后，如何采樣是天問二號(hào)面臨的第二大難點(diǎn)。為了確保能夠獲取到樣品，無論星壤是豐富還是稀少，探測器都設(shè)計(jì)了多種采樣方式。在近距離探測后，探測器將根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的采樣方式。

第三大難點(diǎn)在于，采樣完成后，天問二號(hào)如何返回地球。與以往的航天器不同，天問二號(hào)進(jìn)入大氣層時(shí)將不再采用半彈道跳躍式再入方式，而是直接承受超過第二宇宙速度再入帶來的極大過載。為了確保返回艙能夠安全返回，科研人員對(duì)防熱結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)外形等進(jìn)行了精細(xì)設(shè)計(jì)。

天問二號(hào)任務(wù)周期長，要求探測器具備長壽命和智能化能力。為了確保在長達(dá)10年的任務(wù)周期內(nèi)正常運(yùn)行，探測器不僅推進(jìn)劑要足夠，電子設(shè)備、材料、工藝等也要能夠耐受溫度交變、輻照環(huán)境等惡劣條件。同時(shí)，由于探測目標(biāo)遠(yuǎn)離地球，探測器還需要具備良好的對(duì)地通信能力和更強(qiáng)的智能化能力，以自主完成許多任務(wù)。