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小行星|小天体探测任务，我国目标已定！

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 今年的“中国航天日”可谓热闹非凡 ， 火星车命名“祝融号”的消息刚刷完屏 ， 有关行星探测的另一个标志性项目又出现在公众视野中 。
2021年中国航天大会上 ， 中国科学院院士叶培建表示 ， 我国小天体探测任务已经进入工程研制阶段 。
什么是小天体？小天体和小行星是一回事儿吗？茫茫星河中 ， 探测小天体有什么用？我国的小天体探测任务要怎么实施？听听麻辣姐的权威解读 。

小行星|小天体探测任务，我国目标已定！
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什么是小天体？
通常包括小行星和彗星 ， 目前发现的近地小行星有2万多颗 。
从科学定义上看 ， 小天体通常包括小行星和彗星等 。 其中小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动 ， 但体积和质量比行星小很多的天体 。 目前已经确认的小行星达到100万颗 ， 其中近地小行星有2万多颗 。 彗星是指进入太阳系内 ， 亮度和形状随日距变化而变化的绕日运动天体 。
这么多小天体 ， 研究它们有什么用？
叶培建院士介绍 ， 小天体保存着太阳系形成演化的原始信息 ， 是研究太阳系起源的“活化石” 。 也就是说 ， 通过采集小行星和彗星上面的岩石、土壤、气体等 ， 分析来源、鉴定成分等 ， 可能会发现太阳系形成和发展的蛛丝马迹 。
了解小天体对地球也很重要 。 说到这里 ， 可能很多人会联想到科幻作品中的场景：裹挟着燃烧火球的小行星疯狂地砸向地球……也有人联想到恐龙灭绝 ， 因为据说就跟小行星撞击地球有关 。 那么 ， 对于人类来说 ， 甭管这件事情发生的概率有多小 ， 只有充分掌握小行星和彗星的运行轨迹和活动规律 ， 才能提前预警 ， 提前规避 。
根据前期探测 ， 小行星还被推测存在着水 ， 这是研究生命起源的有益线索 。 例如 ， 美国科学家发现谷神星表面闪亮的盐层是其地下渗透水留下的 ， 它的地下深处可能有巨大的海洋 ， 可能曾经有外星生命 ， 或适宜生命居住 。 同时 ， 小行星因存在铁和镍等资源丰富 ， 也被视为人类可拓展利用的另一个宇宙空间 。
总之 ， 小天体探测在揭示生命起源、推动技术进步、开发天然资源、保护地球安全方面意义重大 ， 影响深远 。
小天体探测有多火？
有过“小高潮”态势且从未间断过 ， 目前仍是国际深空探测的热点
小天体探测如此重要 ， 一直以来 ， 都是国际深空探测的热点 。
早在30年前 ， 美国发射的“伽利略”木星探测器对一颗小行星进行了飞越探测 。 这可以说是人类第一次近距离观测小行星 。 从那以后 ， 美国、欧洲、日本等国家通过飞越、绕飞、采样返回等多种方式对小天体进行了探测 。 世界曾兴起一阵小天体探测热 。
麻辣姐翻阅资料 ， 梳理了一下 。 上世纪九十年代前小天体探测均为飞越探测 。 九十年代后共实施9次任务 ， 小行星6次 ， 彗星3次 。 其中美国6次 ， 欧空局1次 ， 日本2次 ， 其中3次采样返回 。
举两个有名的例子 。
日本“隼鸟2号”(2014年12月3日发射) ， 经过1年半近距探测后 ， 实施了两次“触碰打弹采样” 。 2020年12月6日 ， 返回舱降落在澳大利亚南部沙漠地带 。 获取“龙宫”小行星样品5.4克 。
美国“欧西里斯”(2016年9月9日发射) ， 2018年12月到达小行星“贝努” 。 近距探测1年后 ， 开展了一次“触碰采样” ， 确认采集到了样品 ， 计划2021年5月进入返回轨道 ， 2023年9月抵达地球 。
可见 ， 小天体探测在过去30年的发展过程中 ， 有过“小高潮”态势且从未间断过 ， 目前仍是国际深空探测的热点 。
说到这里 ， 麻辣姐再插播一个小花絮 ， 目前 ， 小行星是各类天体中唯一可以根据发现者意愿提名并得到国际命名的天体 。 其命名是世界公认的记载褒奖杰出人士的一种方式 ， 目前我国已有许多科学家获此殊荣 。 像屠呦呦、谢家麟、吴良镛、郑哲敏、张存浩等对我国科学事业做出突出贡献的科学家 ， 都获得了永久性小行星命名 。

小行星|小天体探测任务，我国目标已定！
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我国小天体探测器飞行的路径规划
我国要怎么探测小天体？
一次发射 ， 两类探测目标 ， 三种探测模式
其实 ， 我国也曾有过一次飞越的小行星探测经历 。 2012年12月13日 ， 嫦娥二号圆满完成探月既定任务和试验任务后 ， 在距地球约700万千米远的深空 ， 以每秒10千米左右的相对速度飞越“图塔蒂斯”小行星 ， 二者最近的距离大概有770米！
那么 ， 我国的小天体探测路径将如何实施？
我国小天体探测近期规划 ， 概括起来就是“一次发射 ， 两类探测目标 ， 三种探测模式：近距、附着、采样” 。
叶培建院士介绍 ， 我国小天体探测器方案的任务目标 ， 是通过一次任务 ， 实现对近地小行星探测与取样返回和主带彗星绕飞探测 ， 实现探测领域和核心技术的全面性突破 ， 使我国小天体探测达到国际同期先进水平 。 近期瞄准的探测目标 ， 是一颗地球共轨天体2016HO3以及小行星带中的主带彗星311P 。
要实现科学探测 ， 难度可不小 。 比如 ， 工程目标之一是要实现近地小行星近距探测、采样返回和主带彗星近距探测 ， 为小行星起源及演化等前沿科学研究提供探测数据和真实样品 ， 推动我国空间科学与空间技术协调发展 。 顺利实现这些科学和工程目标 ， 存在一系列任务挑战和难点 。 目标天体的地面观测数据极其有限 ， 其自旋特性、地形地貌、岩石和风化层、反照率、热特性等参数均未知 ， 只能基于同类小天体数据推测 ， 具有很大的不确定性 。 而且小行星交会、下降、附着、取样过程 ， 都要有高精度全自主导航控制 ， 对技术有很高要求 。
据介绍 ， 我国小天体探测器的系统组成包括主探测器和返回舱 。 其中 ， 主探测器将完成近地小行星转移、绕飞详查、采样转样、返回地球、返回舱分离、主带彗星转移及科学探测全周期的飞行任务；返回舱将采用弹道式再入方式,选用“球锥大底+单锥后体”气动外形 ， 通过“气动外形+降落伞”完成减速并着陆于地球 。
此前 ， 国家航天局宣布了小行星探测任务合作机遇公告 ， 在任务中提供搭载平台和载荷资源的机会 ， 向全球张开双臂 ， 欢迎更多国家参与中国的深空探测工程 ， 加强深空探测领域基础科学研究的国际交流 。
相信 ， 随着小天体探测任务的具体实施 ， 未来将进一步提升我国的深空探测能力,推动行星科学的快速发展 ， 为航天强国建设做出重要贡献 ， 也将推动人类科学事业发展 ， 让航天探索和航天科技成果为创造人类更加美好的未来贡献力量 。

作者：刘诗瑶
【小行星|小天体探测任务，我国目标已定！】编辑：裴津媛

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