我國深空探測計劃即將迎來新的里程碑,天問二號任務將執行首次對地外小天體的“雙目標探測”任務。這一壯舉標志著我國在深空探索領域取得了新的進展。
天問二號的兩大探測目標分別是小行星2016HO3和主帶彗星311P。該任務預計將持續約10年,包含13個復雜的飛行階段,充滿了重重挑戰。探測器將首先對2016HO3進行近距離探測、采樣并返回地球,隨后再前往311P進行進一步的科學探測。
據中國航天科技集團的張熇介紹,探測器由主探測器和返回艙兩大部分組成。在接近小行星時,主探測器將攜帶返回艙進行探測和采樣。采樣完成后,主探測器和返回艙將分離,返回艙將重新進入地球大氣層,而主探測器則繼續飛行,約7年后到達主帶彗星311P進行探測。
小行星2016HO3的探測任務充滿了不確定性。目前,科學家對其形狀、自轉方式以及表面物質的性質了解甚少。因此,探測團隊將采取“邊飛邊探邊決策”的策略,根據實時數據調整探測計劃。探月與航天工程中心副主任韓思遠也強調了這一點,表示目前的認知主要基于觀測數據的計算和仿真推演。
天問二號任務面臨三大難點。首先,小行星的軌道設計極具挑戰性,因為小行星和地球都在圍繞太陽旋轉,位置和角度的差異使得軌道設計變得異常復雜。其次,采樣過程也充滿不確定性,探測器需要應對各種可能的表面條件,以確保成功獲取樣品。最后,返回地球的過程同樣艱巨,探測器需要以超過第二宇宙速度的速度重新進入大氣層,這對防熱結構和氣動外形設計提出了極高的要求。
為了應對這些挑戰,天問二號探測器需要具備長壽命、智能化等特殊能力。任務周期長達10年,對探測器的電子設備、材料和工藝都提出了極高的要求。探測器還需要具備良好的對地通信能力和智能化決策能力,以應對長時間的飛行和復雜的探測任務。
張熇表示,通過借鑒通信衛星和遙感衛星的經驗,并結合天問二號任務的具體需求,科研團隊在設計和驗證上做了大量工作,以確保探測器的壽命和性能。同時,探測器的智能化能力也得到了顯著提升,能夠自主判斷、決策并減輕地面人員的壓力。