在長達(dá)一年多的深空飛行過程中,天問二號(hào)小行星探測任務(wù)一直保持著低調(diào)神秘的色彩,期間很少公開最新動(dòng)態(tài),一方面是因?yàn)樯羁仗綔y任務(wù)周期長,為了保持任務(wù)新鮮感,可供常態(tài)化公布的信息量較少,另一方面也是我們“多干、少說,只干、不說,久久為功,于無聲處聽驚雷”的思維慣性使然,通俗點(diǎn)說就是“悶聲發(fā)大財(cái)”。
果不其然,7月6日一大早官宣就公布了天問二號(hào)已經(jīng)與小行星2016HO3成功交會(huì)的重磅消息,并同步發(fā)布了這顆小行星的成像照片。
發(fā)射質(zhì)量約2.2噸,由返回器與軌道器組成的天問二號(hào)探測器自發(fā)射入軌以來,先后歷經(jīng)深空機(jī)動(dòng)、中途修正、捕獲機(jī)動(dòng)等一系列重大節(jié)點(diǎn)動(dòng)作,在飛行約10億公里后終于揭開了小行星2016HO3的神秘面紗:
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天問二號(hào)在20公里距離上拍攝的小行星2016HO3
這顆小行星究竟長什么樣,尺寸是多大?受限于觀測能力,人類此前可以說是“一無所知”,只有讓探測器近距離抵達(dá)后才能知道它的廬山真面目。
在此之前,我國科學(xué)家對(duì)小行星2016HO3的小尺寸是有預(yù)期的,根據(jù)有限信息推測它的直徑可能是40米至100米量級(jí)。
然而實(shí)際上,通過天問二號(hào)拍攝的圖像,以及公布的比例尺可以確認(rèn),小行星2016HO3的最大直徑僅有約28米,還不到30米。
與之對(duì)比,日本隼鳥二號(hào)繞飛的162173“龍宮”小行星的直徑是980米量級(jí),2016HO3小行星的直徑比它小了將近33倍,而這恰恰體現(xiàn)了二者日益懸殊的航天實(shí)力差距。
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日本“隼鳥二號(hào)”在20公里距離上拍攝的“龍宮小行星”
有人會(huì)納悶,為什么同樣是20公里距離,日本拍攝的圖像卻更清晰?首先是因?yàn)辇垖m小行星要大得多,再就是2016HO3小行星的自轉(zhuǎn)速度更快,鏡頭對(duì)焦難度更大,后續(xù)天問二號(hào)還會(huì)進(jìn)一步拉近距離,更高清的畫面還在后面。
更具象化的對(duì)比,可以看看中國空間站的尺寸,問天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在節(jié)點(diǎn)艙兩端對(duì)置布局形成的跨度是40米量級(jí),比小行星2016HO3還要寬得多。
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中國空間站最大跨度是40米量級(jí)
小行星尺寸越小,可供選擇的著陸位置就越小,自轉(zhuǎn)速度就越快,不論是繞飛,還是采樣,難度都是指數(shù)級(jí)上升。
對(duì)2016HO3的小尺寸我們是有心理預(yù)期的,正因?yàn)樗。圆乓ァ?/strong>
不僅能去能采樣,天問二號(hào)為了成功獲取大量的小行星樣本,還配置了3套互為備份的采樣方案。美國與日本的小行星采樣任務(wù)都是一觸即走的觸碰式采樣,說是著陸,其實(shí)就是蜻蜓點(diǎn)水式的著陸,碰一下就離開。
天問二號(hào)的3套著陸采樣方案分別是,直接著陸采樣、一觸即走式采樣、懸停采樣,其中直接著陸采樣的難度最大,也最具挑戰(zhàn)性。
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天問二號(hào)遙測圖像
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天問二號(hào)自拍圖像,畫面中可以看到返回器,還有電推發(fā)動(dòng)機(jī)。
小行星引力微弱,著陸過程中要開啟正推發(fā)動(dòng)機(jī)給探測器施加附著力,這個(gè)過程可以類比航天員在空間站進(jìn)行出艙行走,如果沒有纜繩保護(hù),一個(gè)輕微動(dòng)作就能讓航天員飛離空間站。
我們之所以要挑戰(zhàn)難度最大的“著陸采樣”,并不僅僅是為了證明實(shí)力,也是因?yàn)橹挥姓嬲顷懶⌒行牵瑢聿庞虚_發(fā)利用小行星的工程技術(shù)基礎(chǔ)。
天問二號(hào)與2016HO3已經(jīng)成功交會(huì),接下來還將開展為期約10個(gè)月的近距離探測,期間它將進(jìn)一步抵近小行星,距離可以達(dá)到3公里,進(jìn)行高分辨率成像并選擇著陸點(diǎn)位,還要進(jìn)行下降機(jī)動(dòng)演練,在這10個(gè)月時(shí)間里擇機(jī)實(shí)施采樣作業(yè)。
天問二號(hào)直接著陸小行星采樣效果圖(動(dòng)態(tài)圖):
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