李忠明 科技日报记者 付毅飞 何沛苁
相比我国此前实施的月球、火星探测任务,天问二号任务的探测目标不同,涉及的技术难点也不相同。
一是任务距离跨度大。2016HO3小行星距离地球约1800万至4600万公里,311P主带彗星距离地球约1.5亿至5亿公里,通信存在较长延迟。距离远、目标多、周期长,对轨道设计、能源管理、智能控制,以及工作状态的长寿命、高可靠等方面都提出很高要求。
二是目标天体特性存在未知。根据现有观测数据,对于2016HO3小行星的自转速度、表面状态等具体情况尚存不确定性。对此,科研团队为探测器制定了“边飞边探边决策”的策略,提高了探测器智能化自主化程度,并设计了3种采样方式,以应对相关不确定因素。
三是弱引力条件下采样。相比“嫦娥”在月球上挖土时的表取和钻取,小行星的微重力环境会让探测器无处着力。据判断,2016HO3小行星的平均直径约41米,几乎是零重力,而且处于高速自转状态。在这种复杂条件下,探测器要利用有限时间完成稳定附着及采样,任务难度极大。为尽最大努力获取样品,天问二号将尝试多种采样方式。
获取样品后,天问二号探测器将等待合适的时机,把样品送回地球。接近地球时,装着样品的返回舱将与主探测器分离,独自再入地球大气层。如果一切顺利,大概在2027年底,科学家就能签收这份小行星“土特产”。而投送完“包裹”的天问二号则要继续飞行,前往主带彗星311P,开展后续科学探测任务。