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天問二號

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天問二號是一個中國計劃中的小行星採樣返回和主帶彗星繞飛探測任務，是中國行星探測工程的一部分，計劃通過一次發射，實現從近地小行星2016 HO3採樣返回地球，之後前往主帶彗星P/2013 P5（又名311P）開展伴飛探測[8]。

天問二號
任務類型小行星採樣返回
主帶彗星環繞器
運營方中華人民共和國 中國國家航天局
任務時長10年（計劃）[1]
航天器屬性
製造方中國空間技術研究院
發射質量≤2,000公斤（4,400磅）[2]
任務開始
發射日期2025年5月 (計劃)[3]
運載火箭長征三號乙[4]
發射場西昌航天發射中心[5]
承包方中國航天科技集團
2016 HO3軌道器
入軌2026 (計劃)[1]
脫軌2027 (計劃)
樣本質量≥100克[2]
P/2013 P5軌道器
入軌2034[6][7]

概述

天問二號計劃於2025年左右搭載長征三號乙運載火箭發射升空，[9]將使用太陽能電氣推進探索共軌近地小行星2016 HO3和主帶彗星P/2013 P5。[10][11]該探測器將與2016 HO3進行交會並在環繞軌道上進行遙感觀測，然後着陸在該小行星表面上以採集100克或以上的表岩屑樣本。[2][4]同時將部署納米軌道器和納米着陸器進行遙感和採樣觀測，並使用爆炸物使地下揮發物暴露並進行探測。[5]

與OSIRIS-REx和隼鳥2號的「一觸即走」的採樣方式不同的是，該探測器計劃使用錨定和觸碰方式來嘗試從該小行星上採樣，將成為世界上首個在小行星上使用錨定採樣方式的探測器。[9]

天問二號隨後將返回地球，與裝有樣品的返回艙分離，並透過地球進行重力助推以將探測器飛向P/2013 P5。[12]在前往P/2013 P5的途中，探測器將可能嘗試飛越一顆未命名的小行星。[5]最後將在P/2013 P5上進行至少一年的遙感探測及原位測量。[4][13]

歷史

2018年，中國科學院研究人員提出了一份涵蓋2020至2030年時間框架的深空探測路線圖[14]，其中包括計劃於2022年或2024年左右發射的小行星探測任務。[15][16]2019年春季，在中國空間技術研究院進行任務設計研究後，中國國家航天局開始在國際上征取對探測器所搭載科學儀器的建議，其時對探測器的稱呼為「鄭和」。[4][10][12]

2022年，中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋在採訪中表示小行星採樣探測器已進入初樣研製階段，預期在2025年發射，任務名為「天問二號」。[1]

2023年2月，探月與航天工程中心宣佈天問二號任務已正式獲得國家批准立項，並召開天問二號任務科學探測和數據處理技術第一次學術研討會。[8]

科學目標

天問二號任務的科學目標包括：[17]

  1. 認知小天體、解密小天體。
  2. 追溯小天體的前世和今生。
  3. 探索生命和地球水的起源。
  4. 揭示太陽對小天體的影響。
  5. 探究小天體對地球的危害。

探測器結構

天問二號探測器由主探測器與返回艙兩大部分組成，採用圓形柔性太陽翼以增大接收陽光的面積，有助於在向外太陽系飛行的過程中更好地獲取能量。[1]

科學儀器

天問二號將配備多種類型的科學儀器，包括廣角/窄角多光譜和彩色相機、熱發射光譜儀、可見光/近紅外成像光譜儀、質譜儀、磁力計以及帶電/中性粒子及灰塵分析儀。[4][12]

有效載荷[17]

  • 可見紅外成像光譜儀
  • 熱輻射光譜儀
  • 多光譜相機
  • 中視場彩色相機
  • 探測雷達
  • 磁強計
  • 帶電粒子與中性粒子分析儀
  • 噴發物分析儀
  • 窄視場導航敏感器
  • 激光一體化導航敏感器

參考文獻

  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. 搜狐網. 2022-05-15 [2022-09-25]. （原始內容存檔於2022-06-20）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 趙志軍、全齊全、潘博、危清清、趙京東. 多臂协作式小天体附着取样机器人机械系统. 哈爾濱工業大學. [2022-01-20]. （原始內容存檔於2023-03-27）. 
  3. ^ 天问二号，最新进展！. 科技日報. 2023-04-24 [2023-04-24]. （原始內容存檔於2023-04-28） （中文（簡體））. 
  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]. （原始內容存檔 (PDF)於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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-04-20）. 
  7. ^ 我們的太空. 【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（簡體））. 
  8. ^ 8.0 8.1 探月與航天工程中心. 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. 中國探月與深空探測網. 2023-03-02 [2023-03-05]. （原始內容存檔於2023-03-21）. 
  9. ^ 9.0 9.1 China Plans Near-Earth Asteroid Smash-and-Grab. IEEE Spectrum. 2021-08-10 [2021-11-04]. （原始內容存檔於2023-03-01） （英語）. 
  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. （原始內容存檔於2020-08-20）. 
  11. ^ China to meet challenges of exploring asteroid, comet. Xinhua. 6 November 2019 [7 November 2019]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2021-06-29）. 
  13. ^ China pushes forward exploration of small celestial bodies. Xinhua. 24 April 2021 [30 June 2021]. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔 (PDF)於2021-03-03）. 
  15. ^ China outlines roadmap for deep space exploration. SpaceDaily. 26 April 2018 [4 June 2019]. （原始內容存檔於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], （原始內容存檔 (PDF)於2019-02-14） .
  17. ^ 17.0 17.1 李春來、劉建軍、任鑫、嚴韋、張舟斌、李海英、歐陽自遠. “天问二号”任务科学目标和有效载荷配置. 深空探測學報(中英文）. 2024-05-09 [2024-06-30] （中文（簡體））. 
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