還記得去年發射的天問二號探測器嗎?這顆為期10年的探測之旅實在是太硬核了。它咋就盯上了一顆會“跳舞”的小行星呢?
在經過了1年多,376天的飛行之后,飛行軌跡長達4億多公里,在今年6月,天問二號探測器,終于抵達了此行的第一個目標:編號為2016 HO3的小行星附近。中國航天史上的首次小行星伴飛與采樣返回任務,馬上就要進入最激動人心的實操階段了。
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很多人都不理解,為啥天問二號要跑這么大老遠,就為了去一顆直徑只有幾十米的小行星上抓把土回來,這值得嗎?
這就得講講2016 HO3這顆小行星的身世了。2016 HO3被科學家看做是太陽系里的“活化石”,雖然個頭不大,但內部卻保留著46億年前的原始星云物質成分。如果能在2016 HO3上抓把土,那么我們就有機會來揭開太陽系是怎么形成的,地球上的水到底是哪來的,甚至還有可能研究到生命起源這一類謎題,是不是如果能得到這些問題的答案或者線索,這價值就很大了?
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可在這顆2016 HO3小行星上抓土成功,難度可不是一般的大。
這顆小行星就像是在太空“跳舞”,距離地球時遠時近。為啥這么說呢?它個頭太小,引力只有地球的百萬分之一,可以說引力微弱到幾乎可以忽略不計了。要想和月球探測器或者火星探測器那樣,直接把探測器著陸月球或者火星,是根本不存在可能性的。因為只要稍微用點勁兒,就直接被自己彈飛了。
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天問二號用的是一種極其高難度的“接觸即分離”附著采樣方式。簡單來說,就是小行星在太空“跳舞”,那天問二號探測器也“跳舞”,精準地飄到小行星表面,用采樣機械臂上的探頭,快速地“懟”一下,利用這一“懟”,接觸的幾秒啥時間,噴出氮氣把2016 HO3表面的塵土和巖石顆粒“吹”起來,抓進樣品容器內,然后立刻抬升飛走。
整個過程都依靠天問二號探測器自己的自主導航和作業能力,完全不依賴地面指揮。因為天問二號信號從2016 HO3到地球的往返過程,需要耽誤好幾分鐘,地面上根本做不到實時遙控。這增加了機動性,但也為采樣增加了新的困難。
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天問二號身上帶了11臺國產科學載荷,在接下來的幾個月里,這些包括相機、光譜儀、雷達在內的載荷,就會對小行星進行全方位的“體檢”,并會先實施捕獲機動,讓天問二號自己成為被小行星微弱引力捕獲的一枚臨時伴飛衛星。之后漸漸進入接近和交會段,在這個過程中,天問二號回一遍繞飛一遍給小行星拍一些高清照片,并測定2016 HO3的自轉周期和相對軌道數值。
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7月,它和小行星就離得更近了,開始建立三維模型,設立三維模型的目的就是找到一塊平坦、安全、有科學價值的采樣點。所有這些精細的準備工作,都是為了在2027年4月左右,那一次決定性的采樣瞬間。
這次天問二號采取的是“一船雙探”的深空探測模式。等它在2016 HO3上成功采樣后,并不會立刻回家,而是會帶著寶貴的樣品繼續飛行。它計劃在飛回地球附近時,像投籃一樣把一個返回艙彈射回大氣層,讓地面人員回收樣品。
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而探測器本身“不剎車”,借助地球的引力彈弓效應再次加速,轉身飛向更遙遠的深空,去一顆名為311P的主帶彗星進行繞飛探測。整個任務周期預計長達10年,這將是中國航天史上時間跨度最長、飛行路線也最復雜的一次深空遠征。
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所以說,天問二號這次成功抵達,不僅僅是一個技術上的里程碑,更是一次充滿勇氣的探索。它要攻克的關鍵技術,比如在微重力下的自主采樣、長壽命深空飛行等,全都是未來我們進行火星采樣返回乃至更遠深空探測必須掌握的核心本領。這次任務的成功,將填補我國在太陽系小天體研究領域的空白,也標志著咱們國家的深空探測能力,真正躋身世界第一梯隊。
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接下來的日子,就讓我們等著天問二號發回更多來自那顆神秘小行星的“現場直播”吧。這一把“星星土”,值得我們耐心等待!
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