天問二號傳來高清照，小行星2016HO3真容乍現(xiàn)！其質(zhì)量或超1.4萬噸

7月6日，國家航天局聯(lián)合多家航天媒體同步對外發(fā)布重磅深空探測成果——歷經(jīng)400天、跨越十億公里星際航行的天問二號探測器，在距離目標小行星20公里處完成定點環(huán)繞，拍攝到2016HO3的首批高清實拍圖像，帶人類第一次看清這顆地球“準衛(wèi)星”的完整輪廓。

帶有標準10米比例尺的影像清晰勾勒出小行星完整外形，依托畫面尺寸測算、天體物理通用公式推演，能夠推算出這顆小行星整體體積突破一萬立方米，結(jié)合外觀紋理、地表松散碎石形態(tài)，還能初步判定其內(nèi)部構(gòu)造與物質(zhì)密度。

相關(guān)觀測數(shù)據(jù)將為后續(xù)環(huán)繞詳查、著陸選址、采樣返回全流程任務提供核心支撐，這也是我國首次針對近地小型碳質(zhì)碎石堆小行星開展完整探測取樣工程，填補國內(nèi)深空小天體精細化研究領(lǐng)域的空白。

依托實拍影像完成尺寸與體積精準測算，不規(guī)則碎石星體體量清晰量化

從本次傳回帶比例尺的實拍圖像能夠直觀讀取小行星橫向、縱向基礎(chǔ)尺寸，星體最長跨度約35米，最窄寬度約22米。

單一圖片無法直接觀測星體厚度，按照寬度近似值取值25米做基礎(chǔ)模型推算，若將其視作標準長方體，2016HO3整體體積接近2萬立方米。但小行星并非規(guī)則幾何體，表面布滿凹凸坑洼、散落大量碎石，整體存在大量空隙與凹陷區(qū)域，那么我們將長方體體積乘以60%的近似比率折算實際有效體積，以此計算得出2016HO3真實體積約1.2萬立方米，足以確定這顆小行星整體體量穩(wěn)定維持在1萬立方米以上區(qū)間。

這樣的體量放在近地小行星序列里屬于小型天體，對比日本隼鳥二號探測的龍宮星、美國OSIRIS-REx探測的貝努星體量差距懸殊，后兩者直徑均在五百米級別，體積是2016HO3的上萬倍，而2016HO3作為緊貼地球軌道運行的小型準衛(wèi)星，更小的體型反而讓探測器近距離環(huán)繞、定點著陸的導航與控制難度大幅提升，也更考驗天問二號自主弱引力軌道控制核心技術(shù)。

外觀特征鎖定多孔碎石堆結(jié)構(gòu)，推演小行星密度與總質(zhì)量超一萬四千噸

高清影像里2016HO3表面沒有堅硬完整巖石外殼，也沒有金屬小行星的反光特征，看上去其上遍布細碎礫石、松散浮土，整體凹凸破碎的外觀特征，完全符合碳質(zhì)碎石堆小行星典型形貌，結(jié)合全球多年小行星探測積累的物理數(shù)據(jù)，這類碎石堆天體內(nèi)部存在大量孔隙，整體密度普遍偏低，集中在每立方厘米1.2克左右，區(qū)別于金屬型小行星5至6克每立方厘米的高密度特質(zhì)。

以前面測算得出的1.2萬立方米實際體積、1.2克每立方厘米的密度進行換算，能夠算出2016HO3整體總質(zhì)量可達1.4萬噸以上。

這類低密度碳質(zhì)小行星本身承載太陽系早期原始物質(zhì)，內(nèi)部留存大量含水礦物、有機分子，如同封存45億年太陽系誕生初期的原始樣本，這也是航天領(lǐng)域不惜耗費巨大深空探測成本，專門鎖定這類小行星開展取樣的核心原因，美國、日本此前的小行星采樣任務，目標天體也均為同類碳質(zhì)碎石堆星體。

多載荷環(huán)繞探測全面鋪開，多維度破解小行星起源與演化謎題

完成定點交會后，天問二號不會立刻開展著陸采樣，現(xiàn)階段將進入長期精細化環(huán)繞探測階段，探測器搭載的十一臺專業(yè)科學載荷會同步啟動持續(xù)觀測，多光譜相機持續(xù)拍攝全球高清地形圖，完整記錄星體表面坑洞、碎石分布、地形起伏，為后續(xù)篩選安全著陸采樣區(qū)域。

而其成像光譜儀持續(xù)掃描星體表面不同區(qū)域，解析各類礦物、有機質(zhì)、含水化合物分布范圍；深空探測雷達則穿透表層浮土，探測小行星內(nèi)部孔隙分層、碎石堆積結(jié)構(gòu)，驗證此前依靠外觀推演的碎石堆構(gòu)造猜想。

持續(xù)環(huán)繞觀測階段還會精準測定小行星自轉(zhuǎn)周期、軌道細微變化，解開2016HO3能長期穩(wěn)定伴隨地球公轉(zhuǎn)、成為罕見準衛(wèi)星的軌道動力學謎題，科研團隊將依托全套觀測數(shù)據(jù)完整還原小行星形成、長期演化的完整脈絡，厘清它究竟是太陽系原始小行星碎片，還是大型天體撞擊后碎裂重組的產(chǎn)物，破解長久以來懸而未決的身世謎團。

著陸采樣返回任務規(guī)劃清晰，一次發(fā)射完成多重深空探索目標

全套環(huán)繞探測數(shù)據(jù)收集完成、完成安全采樣點位評估后，天問二號將啟動弱引力天體精準著陸流程，依靠自主光學導航完成減速下降，接觸星體表面后實施表面物質(zhì)取樣，任務目標采集不少于100克小行星原始樣本，裝載至返回艙內(nèi)。

待采樣作業(yè)全部結(jié)束，返回艙將與探測器主體分離，獨自踏上返回地球的漫長旅途，計劃2027年底將珍貴小行星樣本送回地面實驗室，供全球科研人員開展深度化學、同位素分析，追溯太陽系生命原料、水元素的起源路徑。

而完成采樣分離后的天問二號主探測器并不會結(jié)束任務，會依靠剩余推進劑繼續(xù)奔赴主帶彗星311P，開展拓展式伴飛探測，實現(xiàn)一次發(fā)射、小行星采樣、彗星探測兩大深空目標并行完成，這套復合式探測方案在全球行星探測工程中都具備開創(chuàng)性意義，充分展現(xiàn)我國深空推進、自主導航、多任務統(tǒng)籌的完整技術(shù)實力。

全球同類小行星探測橫向?qū)Ρ龋靻柖柸蝿站邆洫毺乜蒲袃r值

放眼全球已完成的小行星采樣任務，日本隼鳥、隼鳥二號分別針對巖石型、碳質(zhì)小行星完成取樣，美國OSIRIS-REx帶回貝努星碳質(zhì)樣本，但三者探測目標均為遠距離主帶小行星，唯有天問二號鎖定地球準衛(wèi)星2016HO3，這顆小行星長期處于地球引力影響范圍內(nèi)，軌道、物質(zhì)成分會受到地球長期引力、輻射干擾，對比遠離行星的小行星，能幫助科學家研究行星引力對小天體演化產(chǎn)生的長期作用，填補全球該細分領(lǐng)域的數(shù)據(jù)空白。

同時2016HO3體型小巧，弱引力環(huán)境下著陸、采樣控制難度更高，本次任務成功實施，將徹底驗證我國自主研發(fā)的小天體弱引力高精度控制、近距離自主避障、表面采樣全套核心技術(shù)，為后續(xù)近地小行星防御、深空資源開發(fā)奠定工程基礎(chǔ)。

全球氣候與天文領(lǐng)域?qū)＜揖硎荆@批即將帶回的碳質(zhì)小行星樣本，有望重新改寫人類對太陽系早期演化、地球生命物質(zhì)來源的現(xiàn)有認知，天問二號此次近距離拍攝的高清影像與物理測算數(shù)據(jù)，正是解鎖這份宇宙原始檔案的第一步。

天問二號傳回的2016HO3高清實拍圖像，讓人類第一次直觀看清這顆地球小衛(wèi)星的真實樣貌，依托影像比例尺完成的體積、質(zhì)量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)推演，初步勾勒出一顆體量超一萬立方米、重量一萬四千噸以上的多孔碳質(zhì)碎石堆小行星完整物理畫像。

當下全方位環(huán)繞科學探測正在穩(wěn)步推進，后續(xù)著陸、采樣、樣本返回的全鏈條任務有序等待啟動，這趟跨越十億公里的深空之旅，不僅會帶回太陽系誕生之初的原始物質(zhì)樣本，更將全面夯實我國行星探測工程的技術(shù)體系，在全球小行星探索領(lǐng)域刻下屬于中國航天的清晰印記。

消息來源：《中國新聞網(wǎng)》7月6日報道《天問二號探測器抵達目標小行星 開展科學探測》
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