
天問(wèn)2號(hào)組成

來(lái)源:全球航天事件
作者:GlobalspaceEvent
2022年5月13日,中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋在接受央視采訪時(shí)表示:天問(wèn)2號(hào)小行星取樣返回探測(cè)器已經(jīng)進(jìn)入初樣研制階段,其電性能產(chǎn)品正在進(jìn)行綜合測(cè)試,預(yù)計(jì)會(huì)在 2025 年發(fā)射。天問(wèn)2號(hào)也被命名為“鄭和號(hào)”。
張榮橋接受央視采訪
“天問(wèn)2號(hào)”探測(cè)器的首要目標(biāo)是近地小行星2016HO3,它將對(duì)該小行星開(kāi)展伴飛探測(cè)并取樣返回地球,在地球軌道投放返回艙后,“天問(wèn)2號(hào)”主探測(cè)器將利用地球重力加速,前往探測(cè)活動(dòng)小行星311P/PanSTARRS。整個(gè)任務(wù)周期將超過(guò)10年。
天問(wèn)2號(hào)組成
“天問(wèn)2號(hào)”探測(cè)器由“主探測(cè)器”與“返回艙”2部分結(jié)構(gòu)組成,主探測(cè)器是探測(cè)器的主控艙段,類(lèi)似天問(wèn)一號(hào)的火星在軌部分,飛行時(shí)負(fù)責(zé)軌道轉(zhuǎn)移與控制,到達(dá)小行星時(shí)負(fù)責(zé)部分科學(xué)探測(cè)任務(wù),它配置有高光電轉(zhuǎn)換效率太陽(yáng)翼、通信系統(tǒng)、采樣裝置、樣品轉(zhuǎn)移裝置等設(shè)備。
天問(wèn)2號(hào)組成
其中太陽(yáng)翼是構(gòu)造獨(dú)特的“圓形柔性太陽(yáng)翼”,選用這樣的構(gòu)型是為了縮短太陽(yáng)翼展開(kāi)尺寸,降低傳統(tǒng)長(zhǎng)尺寸太陽(yáng)翼在軟著陸過(guò)程中的觸地風(fēng)險(xiǎn),提高探測(cè)器在小行星著陸和附著任務(wù)中的可靠性。其單太陽(yáng)翼直徑約4.7米,2個(gè)太陽(yáng)翼的總面積達(dá)到34平方米。
“天問(wèn)2號(hào)”上配備了多臺(tái)先進(jìn)的科學(xué)探測(cè)和取樣、儲(chǔ)存操作設(shè)備,還配置了20多個(gè)推進(jìn)器,包括離子電推力器,其與化學(xué)推進(jìn)器組合為雙模推進(jìn)系統(tǒng),可有效節(jié)省燃料并降低發(fā)射重量。
入選國(guó)家航天局2019年載荷征集方案的,由俄羅斯科學(xué)院空間研究所(Russian Academy of Sciences)研制的粒子和太陽(yáng)風(fēng)探測(cè)設(shè)備將參與活動(dòng)小行星階段的探測(cè)。
天問(wèn)2號(hào)的返回艙最大直徑約0.75米,比嫦娥五號(hào)月球取樣的返回艙(直徑約1.5米)小很多,預(yù)估小行星取樣量不會(huì)很大。
天問(wèn)2號(hào)任務(wù)時(shí)續(xù)
天問(wèn)2號(hào)探測(cè)器任務(wù)時(shí)續(xù)
為期10多年的“天問(wèn)2號(hào)”任務(wù)將首先瞄準(zhǔn)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(niǎo)2號(hào)(Hayabusa2)探測(cè)器和NASA的奧西里斯-雷克斯(OSIRIS-Rex)小行星探測(cè)器曾采用“觸碰即走(touch-and-go)”技術(shù)進(jìn)行小行星采樣。
“天問(wèn)2號(hào)”將嘗試一種前所未有的“固定和連接(anchor-and-attach)”技術(shù),使用4個(gè)機(jī)械臂在2016H03著陸,機(jī)械臂上的鉆頭將探測(cè)器固定在小行星表面。
“天問(wèn)2號(hào)”在小行星采樣
“天問(wèn)2號(hào)”預(yù)計(jì)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(wèn)2號(hào)”主探測(cè)器將利用地球引力,飛向太陽(yáng)系的另一個(gè)古老遺跡,一顆名為311P/PanSTARRS的“活動(dòng)小行星(active asteriod)”,這種天體兼具小行星和彗星的特性。這一類(lèi)小行星曾被稱(chēng)為主帶彗星(main-belt comets),但這個(gè)術(shù)語(yǔ)最近已經(jīng)過(guò)時(shí),因?yàn)檫@些天體的組成往往更像小行星。
在經(jīng)過(guò)為期約7年的航行到達(dá)311P/PanSTARRS后,它將圍繞該天體運(yùn)行,并使用一系列相機(jī)和光譜儀對(duì)其進(jìn)行分析,以研究地球水源之謎等問(wèn)題。
2016 HO3 小行星
2016 HO3小行星也被稱(chēng)為469219 Kamo?oalewa(卡莫?dú)W萊瓦),是一個(gè)非常小的快速旋轉(zhuǎn)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(zhǔn)衛(wèi)星,也是目前已知的最小、最近、最穩(wěn)定的該類(lèi)準(zhǔn)衛(wèi)星。
2016年4月27日,位于夏威夷哈雷阿卡拉天文臺(tái)(Haleakala Observatory, Hawaii)的全景測(cè)量望遠(yuǎn)鏡和快速響應(yīng)系統(tǒng)(Pan-STARRS)發(fā)現(xiàn)了這顆小行星,并用夏威夷語(yǔ)命名為Kamo?oalewa,意思是一個(gè)擺動(dòng)的天體。該小行星的類(lèi)地球軌道和類(lèi)月硅酸鹽表明它可能由月球噴出物形成。
311P/PanSTARRS活動(dòng)小行星
311P/PanSTARRS又稱(chēng)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(yuǎn)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(yuǎn)鏡拍攝的311P/PanSTARRS活動(dòng)小行星
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果顯示,它有六條類(lèi)似彗星的尾巴。這些尾巴被懷疑是由小行星拋射出來(lái)的物質(zhì)流,這是由于小行星的旋轉(zhuǎn)速度快到足以拋射出其中的物質(zhì)。
后續(xù)的“天問(wèn)”任務(wù)
在天問(wèn)2號(hào)任務(wù)后,我國(guó)行星探測(cè)任務(wù)將逐步開(kāi)展。計(jì)劃在 2028 年實(shí)施“天問(wèn)3號(hào)”火星取樣返回任務(wù),“天問(wèn)4號(hào)”則將進(jìn)行木星系探測(cè)。
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