已飛了大約10億公里！天問二號抵達小行星，采樣返回時間確定

2025年5月29日1時31分，我國成功發(fā)射了天問二號探測器，至今探測器已經(jīng)飛行了接近400天了，飛行里程也接近10億公里了。在這一次任務(wù)中，天問二號探測器同時進行我國首次小行星采樣返回地球以及彗星伴飛探測的任務(wù)。

這個探測器有兩個主要的任務(wù)，其中一個任務(wù)就是飛往小行星2016HO3，對這一顆小行星進行伴飛，然后從小行星上采集樣本返回地球，另一個任務(wù)就是在完成小行星采樣返回地球后，探測器變軌飛往下一個目標，那就是主帶彗星311P。

在這一次任務(wù)中，天問二號探測器同時進行我國首次小行星采樣返回與彗星伴飛探測任務(wù)。整個任務(wù)周期耗時非常漫長，達到10年時間，是我國航天史上時間最長的一次任務(wù)。

所以，和之前的嫦娥五號、嫦娥六號或者其他的探月探測器以及天問一號火星探測器相比，天問二號任務(wù)會更加復(fù)雜。

從發(fā)射升空到現(xiàn)在，天問二號探測器已經(jīng)順利抵達小行星2016HO3附近并且完成了制動減速，開始對其進行伴飛探測了，暫時不會從小行星上采集樣本，而是在距離小行星大約20公里的地方展開伴飛。

在來到小行星附近之時探測器必須要進行制動減速，這是非常關(guān)鍵的一步，難度也是非常大的，稍有不慎都可能會導(dǎo)致任務(wù)失敗。

為什么要進行制動減速？

眾所周知，從地球出發(fā)飛往小行星的探測器飛行速度是相當(dāng)快的，接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒，只有這樣才能擺脫地球的引力束縛飛往遙遠的宇宙深處。

在抵達小行星附近時，探測器如果繼續(xù)以這么快的速度飛行的話，小行星就完全沒法捕獲探測器，探測器一下子就飛過去，再也到不了小行星附近了。畢竟小行星的尺寸都是非常小的，意味著小行星的引力也非常小。

小行星2016HO3的直徑大約只有幾十米而已，就從尺寸的角度來看，還不如國際空間站大，所以這一顆小行星的引力極弱。

探測器從地球飛往小行星，和小行星的相對速度還是非常快的，小行星極小的引力是沒法捕獲探測器的，所以探測器必須要進行減速把飛行速度降下來。

這是很正常的操作。月球的引力、火星的引力也比地球小得多，所以從地球出發(fā)飛往月球的探測器、飛船在來到月球附近時需要進行制動減速，同樣的，飛到火星附近的飛船也需要進行制動減速才行。

由于小行星的引力極小，所以探測器需要幾乎把相對速度降低到比較接近0才行，對探測器的制動減速效率要求是極高的。

制動減速有多難？

如果是在近地軌道進行制動減速的話，相對來說還是比較容易的，但是探測器在遙遠的小行星附近進行制動減速，難度超乎想象，甚至可能比在月球軌道、火星軌道減速還要難很多。

第一個就是速度的控制精度極為苛刻。

環(huán)繞月球、火星飛行的航天器速度還是很快的，達到幾公里每秒，但是小行星的情況完全不一樣。小行星的尺寸太小了，像小行星2016HO3的尺寸和國際空間站差不多，所以它的引力極小，幾乎可以忽略不計。

這也就意味著在進行制動減速的時候，探測器需要將接近11公里每秒的速度降低到接近0。這個速度減速要很明顯。

第二個就是引力環(huán)境很特別。

小行星的尺寸很小，所以它不像大型天體那樣接近圓形或者是橢圓形，大多數(shù)小行星都是不規(guī)則的形狀，所以不同方向的引力是存在差異的。在伴飛小行星的過程中，探測器可能會因為這些大小不一的引力而被它干擾到，稍有不慎可能就會撞到小行星。

第三個就是距離的問題。

小行星和地球的距離是非常遠的，所以天問二號探測器和地面指揮中心之間是存在比較長時間的通訊延遲的，在整個任務(wù)過程中，我們都沒法實時掌握探測器的飛行情況，沒法對其進行干預(yù)，所有的操作都完全需要由探測器自主來完成，包括制動減速、采樣、起飛等。

總的來說，探測器去小行星伴飛或者采樣，整個任務(wù)過程都是沒法進行干預(yù)的，完全是探測器自己完成，而且由于小行星的環(huán)境的原因，對探測器各方面都有極高的要求，任何一個失誤都可能會導(dǎo)致任務(wù)的失敗。

更大的挑戰(zhàn)在后面

1年前，天問二號成功發(fā)射，這是本次任務(wù)的第一步，現(xiàn)在探測器成功在小行星附近進行了制動減速了，這是本次任務(wù)的第二步。接下來就是開始對小行星進行伴飛、采樣，在完成采樣后，返回地球也是面臨極大的困難。

因為整個任務(wù)涉及多達13個飛行階段，包括發(fā)射階段、小行星轉(zhuǎn)移階段、小行星接近階段、小行星交會階段、小行星近距離探測階段、小行星采樣階段、從小行星返回等待階段、從小行星返回轉(zhuǎn)移階段、再入地球大氣層進行回收階段，完成小行星采樣任務(wù)返回地球后，探測器還需要變軌去探測主帶彗星311P，后續(xù)還涉及主帶彗星轉(zhuǎn)移階段、主帶彗星接近階段、主帶彗星交會階段、主帶彗星近距探測階段。

現(xiàn)在探測器也只是抵達小行星而已，后續(xù)還有非常復(fù)雜的操作。按照計劃，預(yù)計在2027年年底，探測器就會帶著小行星樣品回到地球，在回到地球附近時，返回艙就會和主探測器機械能分離，由返回艙帶著小行星樣品返回地球，再入大氣層后著陸到地面，而主探測器就會變軌去下一個目標主帶彗星311P。

當(dāng)探測器返回艙帶著小行星樣品重返地球時，它將會經(jīng)受接近3000℃高溫的灼燒。因為它重返地球的速度實在是太快了，接近11公里每秒的速度，再入大氣層時氣動加熱效應(yīng)很強烈，溫度會飆升到極高。當(dāng)然探測器返回艙經(jīng)過特殊的設(shè)計，能夠承受這么高溫的灼燒，大家完全不需要擔(dān)心。