我国首个专为小天体探测设计的天问二号探测器,即将开启一场前所未有的深空探索之旅。这项任务不仅标志着我国在深空探测领域的重大突破,更将实现人类对小行星和主带彗星的首次“多目标、多任务、多模式”探测。
天问二号探测器于2025年5月29日在西昌卫星发射中心成功升空,计划用三年时间完成对近地小行星2016HO3的近距离伴飞探测和采样返回任务,随后再花七年时间对主带彗星311P进行伴飞探测。探测器总重2.115吨,由主探测器和返回舱两大部分组成,其中主探测器配备了双翼结构的圆形柔性太阳翼、高增益天线、机械臂和激励采样器等关键设备。
天问二号的任务设计极具挑战性。探测器需先完成对小行星2016HO3的伴飞探测和采样返回,随后主探测器将借助地球和火星的引力弹弓效应,调整速度和轨道方向,飞向主带彗星311P。这一过程中,探测器需突破高精度相对自主导航与控制、适应不同目标特性的微重力环境多方式采样、长时间小推力转移轨道设计与控制、轻小型超高速再入返回等核心关键技术。
为了满足在距离太阳约3.75亿千米的主带彗星探测阶段的供电需求,天问二号的主探测器配备了一对总面积达36平方米的圆形柔性太阳翼。这种设计不仅缩短了太阳翼的展开尺寸,降低了软着陆过程中的触地风险,还通过高达34%的光电转换效率,确保了在太阳能稀薄的远日点能够提供稳定的能源供给。探测器的推进系统采用双模设计,化学推进系统用于大推力脉冲变轨和着陆制动,电推进系统则用于长期深空飞行的小推力连续转移,以节省燃料。
返回舱的设计同样充满创新。其最大直径约0.75米,采用高强度、耐高温的复合材料外壳,内部配备了高精度的温控系统和减震装置,以确保采集到的小行星样品在返回地球过程中不受极端温度变化、高能粒子辐射和复杂空间环境的影响。返回舱再入地球大气层时的速度将达到12千米/秒,需承受最高约12兆瓦/平方米的热流,为此采用了新的轻质功能梯度防热材料、轻质承力结构及分区域防热结构,并研制了“球锥大底 +单锥后体”的构型,以确保在超高速条件下安全开伞。
天问二号携带了11台科学载荷,包括中视场彩色相机、可见红外成像光谱仪、多光谱相机、探测雷达、热辐射光谱仪、磁强计、带电粒子与中性粒子分析仪、喷发物分析仪、激光一体化导航敏感器、窄视场导航敏感器和旋转衍射高光谱相机。这些设备将共同完成对小行星和主带彗星的形貌、物质组分、内部结构以及可能的喷发物等研究,为小行星起源及演化等前沿科学研究提供宝贵的探测数据和样品。
目前,天问二号探测器已顺利进入小行星2016HO3转移段,并将逐步开展更精细的科学探测,获取小行星的形貌、物质成分和内部结构等信息,为后续的采样任务做好充分准备。这场跨越十年的深空探测之旅,不仅将刷新人类对小天体的认知,更将为我国乃至全球的深空探测事业写下新的篇章。











