李忠明 科技日報記者 付毅飛 何沛蓯
相比我國此前實施的月球、火星探測任務,天問二號任務的探測目標不同,涉及的技術難點也不相同。
一是任務距離跨度大。2016HO3小行星距離地球約1800萬至4600萬公里,311P主帶彗星距離地球約1.5億至5億公里,通信存在較長延遲。距離遠、目標多、周期長,對軌道設計、能源管理、智能控制,以及工作狀態的長壽命、高可靠等方面都提出很高要求。
二是目標天體特性存在未知。根據現有觀測數據,對于2016HO3小行星的自轉速度、表面狀態等具體情況尚存不確定性。對此,科研團隊為探測器制定了“邊飛邊探邊決策”的策略,提高了探測器智能化自主化程度,并設計了3種采樣方式,以應對相關不確定因素。
三是弱引力條件下采樣。相比“嫦娥”在月球上挖土時的表取和鉆取,小行星的微重力環境會讓探測器無處著力。據判斷,2016HO3小行星的平均直徑約41米,幾乎是零重力,而且處于高速自轉狀態。在這種復雜條件下,探測器要利用有限時間完成穩定附著及采樣,任務難度極大。為盡最大努力獲取樣品,天問二號將嘗試多種采樣方式。
獲取樣品后,天問二號探測器將等待合適的時機,把樣品送回地球。接近地球時,裝著樣品的返回艙將與主探測器分離,獨自再入地球大氣層。如果一切順利,大概在2027年底,科學家就能簽收這份小行星“土特產”。而投送完“包裹”的天問二號則要繼續飛行,前往主帶彗星311P,開展后續科學探測任務。