
天問2號組成

來源:全球航天事件
作者:GlobalspaceEvent
2022年5月13日,中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋在接受央視采訪時表示:天問2號小行星取樣返回探測器已經(jīng)進入初樣研制階段,其電性能產(chǎn)品正在進行綜合測試,預計會在 2025 年發(fā)射。天問2號也被命名為“鄭和號”。
張榮橋接受央視采訪
“天問2號”探測器的首要目標是近地小行星2016HO3,它將對該小行星開展伴飛探測并取樣返回地球,在地球軌道投放返回艙后,“天問2號”主探測器將利用地球重力加速,前往探測活動小行星311P/PanSTARRS。整個任務周期將超過10年。
天問2號組成
“天問2號”探測器由“主探測器”與“返回艙”2部分結構組成,主探測器是探測器的主控艙段,類似天問一號的火星在軌部分,飛行時負責軌道轉移與控制,到達小行星時負責部分科學探測任務,它配置有高光電轉換效率太陽翼、通信系統(tǒng)、采樣裝置、樣品轉移裝置等設備。
天問2號組成
其中太陽翼是構造獨特的“圓形柔性太陽翼”,選用這樣的構型是為了縮短太陽翼展開尺寸,降低傳統(tǒng)長尺寸太陽翼在軟著陸過程中的觸地風險,提高探測器在小行星著陸和附著任務中的可靠性。其單太陽翼直徑約4.7米,2個太陽翼的總面積達到34平方米。
“天問2號”上配備了多臺先進的科學探測和取樣、儲存操作設備,還配置了20多個推進器,包括離子電推力器,其與化學推進器組合為雙模推進系統(tǒng),可有效節(jié)省燃料并降低發(fā)射重量。
入選國家航天局2019年載荷征集方案的,由俄羅斯科學院空間研究所(Russian Academy of Sciences)研制的粒子和太陽風探測設備將參與活動小行星階段的探測。
天問2號的返回艙最大直徑約0.75米,比嫦娥五號月球取樣的返回艙(直徑約1.5米)小很多,預估小行星取樣量不會很大。
天問2號任務時續(xù)
天問2號探測器任務時續(xù)
為期10多年的“天問2號”任務將首先瞄準小型近地小行星2016HO3,并從太空巖石中收集樣本。此前日本隼鳥2號(Hayabusa2)探測器和NASA的奧西里斯-雷克斯(OSIRIS-Rex)小行星探測器曾采用“觸碰即走(touch-and-go)”技術進行小行星采樣。
“天問2號”將嘗試一種前所未有的“固定和連接(anchor-and-attach)”技術,使用4個機械臂在2016H03著陸,機械臂上的鉆頭將探測器固定在小行星表面。
“天問2號”在小行星采樣
“天問2號”預計將在發(fā)射2年多后返回地球,并將其珍貴的樣本送回地球。
在返回艙釋放后,“天問2號”主探測器將利用地球引力,飛向太陽系的另一個古老遺跡,一顆名為311P/PanSTARRS的“活動小行星(active asteriod)”,這種天體兼具小行星和彗星的特性。這一類小行星曾被稱為主帶彗星(main-belt comets),但這個術語最近已經(jīng)過時,因為這些天體的組成往往更像小行星。
在經(jīng)過為期約7年的航行到達311P/PanSTARRS后,它將圍繞該天體運行,并使用一系列相機和光譜儀對其進行分析,以研究地球水源之謎等問題。
2016 HO3 小行星
2016 HO3小行星也被稱為469219 Kamo?oalewa(卡莫歐萊瓦),是一個非常小的快速旋轉的近地阿波羅組小行星(Apollo group asteriod)。其直徑約40-100米。目前它是地球的一顆準衛(wèi)星,也是目前已知的最小、最近、最穩(wěn)定的該類準衛(wèi)星。
2016年4月27日,位于夏威夷哈雷阿卡拉天文臺(Haleakala Observatory, Hawaii)的全景測量望遠鏡和快速響應系統(tǒng)(Pan-STARRS)發(fā)現(xiàn)了這顆小行星,并用夏威夷語命名為Kamo?oalewa,意思是一個擺動的天體。該小行星的類地球軌道和類月硅酸鹽表明它可能由月球噴出物形成。
311P/PanSTARRS活動小行星
311P/PanSTARRS又稱P/2013 P5 (PanSTARRS),是布萊斯·波林(Bryce T. Bolin)于2013年8月27日利用Pan-STARRS望遠鏡發(fā)現(xiàn)的一顆活躍小行星(具有小行星和彗星性質(zhì)的天體)。
由哈勃太空望遠鏡拍攝的311P/PanSTARRS活動小行星
哈勃太空望遠鏡的觀測結果顯示,它有六條類似彗星的尾巴。這些尾巴被懷疑是由小行星拋射出來的物質(zhì)流,這是由于小行星的旋轉速度快到足以拋射出其中的物質(zhì)。
后續(xù)的“天問”任務
在天問2號任務后,我國行星探測任務將逐步開展。計劃在 2028 年實施“天問3號”火星取樣返回任務,“天問4號”則將進行木星系探測。