522：天问二号，一场十年的“星际远征”
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原来是这样原来是这样原来是这样欢迎来到原来是这样各位好我是徐东大家好我是水雄今天有个非常让人振奋和高兴的事情中国航天又有一件喜事那就是天问二号探测器在西昌卫星发射中心使用长征三号已运载火箭顺利的进入了太空预定轨道

和以往我们关注过的中国航天的一些大事件有些不同的是这枚探测器它的任务周期非常长有一个比较浪漫的说法就是在接下来长达十年的时间里它会

不断的去探索太阳系没错是这样首先大家听到过这个名字天问二号实际上大家对天问一号是比较熟悉的对吧那个是中国的第一个火星探测项目

天问这个系列实际上是被用在了中国行星探测系列所以说在太阳系当中围绕着行星小行星矮行星包括卫星等等我们把它叫做行星际空间的这些项目其实都会赋予天问这个名称

那么天问二号呢它探测的目标确实和天问一号不一样了不是大行星而是小行星和彗星这个我们把它称之为太阳系的小天体可能是不是有这样一层原因因为天问一号一个呢是首次我们去火星嘛然后火星呢它是个大一批所以关注度特别特别的高天问二号呢好像相比天问一号的时候相对是有些低调是吧是不是可能是和它的这个任务目标主要是小天体有关系

嗯确实这个原因是多方面的啊一个呢火星本身是一个很热门的目的地对吧第二个呢对于小行星来讲的话其实很多人呢相对就陌生了一些那同时呢对于我们所要去的这个目标等会儿我们会详细的来介绍它本身进入到公众的视野也比较的短应该讲从科学界来讲的话也算是比较新的天体新的目标啊

这都不是什么像以前聊过的什么毁神星细神星这种它是带正式中文名的这种小天体还不是对对对另外一方面因为这次天文二号的探测器比天文一号要小了不少

所以可能相对来讲这个项目的规模上面来讲也是小了一些对吧对印象中天问一号是在文昌发射的对吧这次是在西昌火箭这次用的是长征三号大家也能够看出来就是这个探测器本身并不能算很大但是

这并不意味着它这次的任务不重要难度不高其实我们讲从火箭上面来讲也能看得出来有一点点特殊首先和天问一号来比较天问二号探测器它个头相对小一些重量是 2.6 吨天问一号探测器总重大概是 5 吨

这是一个不一样第二个距离是不一样的因为天问一号要去遥远的火星你跑得远相对来讲需要用更大推力的火箭那么天问二号我们等会也会介绍它去的目标离地球不算太遥远

一千多万公里其实跟火星相比是近了许多是吧那确实那么还有一方面长三乙这款火箭也挺厉害的它是被誉为金牌火箭怎么个金牌法它实际上是我们中国最靠谱也是使用率最高的火箭之一而且是专门打高轨的卫星到目前它已经是发射了应该是超过 100 次

这个也是非常厉害的那么其实我们之前像这个嫦娥工程当中其实也用到这个长三乙是吧所以从这个角度来讲的话呢用长三乙在西昌发射这也是非常容易理解的一件事只是相对来说就不像在文昌发射能有那么多的这个爱好者现场去送一送对这也是因为在西昌看发射毕竟还是不那么方便对

我们还是言归正传具体来说一说这次天文二号的主要任务了其实根据我们看到的这些资料它其实是我可以理解成是两大块一块就是主要针对的是一颗名叫 2016HO3 的小行星然后进行半飞和采样然后还会去到一颗彗星叫做 311P 然后对它进行探测对 是的这两个目标都

挺特别啊我们首先说 2016 HO3 从这个编号来看的话这是一颗典型的小行星而且呢发现的时间是 2016 年那你看距离现在也不太遥远吧那时候原样都播了两年所以你想就是从发现到现在也没有超过十年所以在那么短的时间当中我们能够做出这样的一个探测器其实也挺不容易的一件事啊

是先有了这颗小行星然后我们觉得这颗小行星挺奇怪的然后再设计了天问二号还是说是天问二号设计完了之后我们找了很多的候选天体然后最后发现它还是挺值得去的这个实际上是有点两条腿相辅相成因为本身我们在天问系列当中就有探测小行星探测彗星的想法

但是目标是谁呢这实际上是非常关键的因为你只有确定了目标包括距离最好能够知道它一些特性啊那么我们才能够做相应的规划尤其是因为航天是一个系统所以你必须要考虑我的探测器这个有多大有多重这携带一些什么东西然后用什么样子的火箭等等它其实都是相互关联的嘛

可以讲也就在差不多的时间吧 2016 年发现了这样一颗小行星它就在地球的边上相对来讲比较容易去到达的一个位置那么可以把它作为一个重点的探测目标当然了还有一些其他候选那么最后呢还是挑选了它作为这个目标那么另外一个彗星呢它叫 311P 那么从它的这个名字来看的话呢也知道它是一个短周期的彗星啊

它在哪里呢它实际上是属于一颗这个主带彗星其实为什么从它的名字能看出它是短周期的彗星这个就岔开去了就是我们来好像默认大家都知道这个不是因为其实我们天

一样里面是说过的这个彗星的命名那么对于一些短周期的彗星来讲的话我们就会直接用这个编号然后加一个 P 那么像这个长周期彗星我们用 C 用这个表示来长周期彗星因为这颗彗星它的特别之处就在于它是一个叫主带彗星什么意思我们通常所说的这个彗星的来源是在哪里比如说彗星仓库大家听说过吧叫奥尔特云那是来自于太阳系的边缘

或者是来自于海王星冥王星这样子一些地方叫什么叫做科伊伯代比如说像我们很熟悉的哈雷彗星它可能就是来自于科伊伯代

那么主带当中呢大部分的就是什么是小行星啊我们以前说的这个小行星带小行星带对不对在火星和木星轨道之间的嘛但是呢没想到这颗彗星呢它就在这个主带当中而且呢基本上它的轨道来看也跟小行星其实比较相似但是它很明确啊我们看到了它有喷发出来的彗尾这就比较奇怪了啊

所以这两个目标应该讲都非常的特殊那么 311P 它也发现在 2013 年也属于新的天体了因此就是天文二号的目标实际上针对性是非常强的

然后等于确定了这两个目标以后我们可能在探测器的具体设计上也会根据它们的一些特点我们观测到的一些新的数据来进行一些优化这就是你前面解释的就是有点像先有机还是先有弹的问题对当然了也不完全是这样因为什么呢因为比如说我们在小行星探测当中实际上早就有这个想法

涉及到的一些该有的东西什么东西呢比如说它总是要进行导航拍照现在都有什么宽敞有高分辨这就必须得有对吧还有雷达对吧这肯定也有还有包括光谱仪这个肯定也得有还有像一些探测粒子的还有一些磁力探针这个我想应该在当初就是一开始其实就有这方面的想法

不管你的目标是谁这些东西该有的其实都会有但是呢重点会不同的在于哪里呢就是对于小行星要不要采样

这个实际上是大家一个非常重要的话题这实际上从一开始就有过这方面的讨论我们第一次做小行星的探测我们是飞略一下半飞一下还是说就直接去采样返回直接上难度对不对那么其实也是经历了

嫦娥五号六号任务之后呢我们对于这个采样的技术啊以及这个测控的能力呢是有了一定的把握了所以呢在这种情况下呢就确定下来啊我们要对小行星进行一个采样然后呢就在考虑了这个小行星采样我采取什么样子的方式对吧那这个等会儿我们来展开

这样子一来的话这就使得整个探测器它的一个结构它的比如说载荷尤其是它的采样的一些装置到底是如何其实在这个中间发生过比较大的变化那么也包括它的供电的方式包括太阳翼这个到底是什么样子所以在我印象当中其实因为从

很早之前我就开始关注我们的天问的系列其实包括当时在听到有天问一号要去火星三步并做一步就在那个时候其实我就已经了解到小行星探测的项目就已经在

探讨其实这主要是预言没有一个很明确的这个方案但是那个时候其实就已经在探讨我们可能会采用一些什么样的方式那么现在我们看到的这个探测其实也看得出来包括了我们这几年来

我们在航天方面的一些比较重点的一些技术的突破比如说它的发动机离子推对吧然后包括它的太阳翼这是用了两个圆形的柔性的可展开就像一把扇子一样展开的这样子一种太阳翼等等有很多其实这些方式都能够看得出就是这几年我们受到了一些技术进步所带来的一个

优势对 是的 是的就很多的一些近几年我们发展出的新技术这次在天王二号上都有应用有点像是集大成了所以这一次其实我们从小行星探测的角度来说步子卖大人很大的因为我们第一次去做小行星的探测然后就决定直接采样而且稍后其实也会说到就是这次采样的方式和国际上曾经做过的一些方案还不太一样没错所以是有很多的创新点是的

一会儿我觉得可能还要重点的来说一说这次的两个目标但在这个之前我有一个很好奇的问题你前面也说到了无论是这一次的这颗小行星还是这颗彗星感觉上都不算特别远的目标那么为什么这次的整个的任务周期要达到十年啊嗯

是这样就是小行星 2016 HO3 它确实不太遥远它是一个比较特别的小行星我们把它叫做地球的准卫星这个等会儿准卫星这等会儿我们来解释所以它并不是很遥远到达 2016 HO3 实际上不用花太多的

因为它距离地球的话现阶段也就是一千万公里飞的时间预计花个一年左右的时间就能够到达小行星我们讲可以进行一个交汇然后需要再花可能一年左右的时间主要是对它来进行一个底径的探测这个大家要去理解因为我们对小行星其实还挺陌生的它到底长什么样子不知道

所以呢这里面又要花一年的时间最后采样返回实际上大概花半年左右的时间嗯所以等于是探测小行星整个这个过程可能就是两年半的时间就可以了哦

那么这个阶段当中其实也可以分成好多包括小行星转移小行星接近小行星交汇小行星进去探测小行星采样还有返回等待还有返回转移还有一个叫做再入回收这一数一下的话大概有九个阶段就相当于是他先去小行星那逛一圈然后采样完了之后会回地球轨道附近送个货

对然后再去下一个目标回到地球这边它要把返回舱抛开返回舱自行进入到地球那么同时主探测器它又要进行一个加速提升就离开地球

那么再去往下一站就是这个主带彗星去往下一站呢这个距离又远了因为什么主带彗星嘛它是在火星轨道和木星轨道之间那你想其实它将成为中国探测器最远的一个记录吧

确实因为超过火星了所以这一段路上它要走 7 年所以这样子一算的话 7 年加 2.5 年刚才讲 2.5 年这个也是个大概可能稍微会长一些但是总的加起来的话可能就是 9.5 年到 10 年

就如果说按照国际上的很多惯例十年走完之后如果还有还能继续工作那可能说不定还会继续给他加一些新活这个到时候看对有可能哇又是一个十年这想象挺遥远的但是好在就是有一个比较近的盼头就是差不多两年半之后我们应该就能够等到他从小行星上采回的样本对对对是这样的

那就先具体的来说一说这次的首要目标就是 2016 HO3 你前面说到了一个很有趣的概念叫做准卫星

这卫星就是卫星行星就是行星怎么还会有准卫星这个说法对这个确实是比较有意思的地方因为这颗彗星呢我们从地球来讲的话呢它距离不太遥远另外一方面的话当我们发现这颗小行星之后啊就发现它的轨道啊实际上挺有意思的就是它的我们讲这个轨道的半长径就是我们通常会讲这个指标是多少呢一天文单位哈哈哈哈

就是地球和太阳的距离就是一个天文单位嘛对吧是啊然后它的轨道半长近来就是 1.0 就是感觉好像很精准你会觉得好像是在跟地球这个强跑道啊

然后公转周期是多少呢 365.7 天这基本上和地球的这个轨道数据没什么区别对很有意思那么再仔细去看的话它呢这个轨道跟地球轨道呢又不完全重合但是呢就好像跟着地球一起在绕着太阳公转

那么从我们地球上看出去就会发现它有的时候会在地球的前方有的时候在地球的后方有的时候就是偏上方一些有的时候偏下方一些那么如果你持续的来给它画出轨迹的话你会发现它似乎在绕地球转圈圈

但实际上它是在绕太阳转严格来说月亮虽然在绕地球转圈圈但它也在绕太阳公转那不一样不一样在哪里呢就是说它是明确的是在绕地球公转

明白吧就是我们能够很清楚的知道它始终是这个圈圈是绕着地球的虽然你从太空的轨迹看是个 S 型我们都知道对我们都知道这个地球和月球的公共的质星对吧实际上是绕着这个质星在转同时就是你再怎么样说这个实际上你可以说它是一个波浪型的你可以说它是一个 S 型的不管怎么样它实际上很明确的是在绕着地球转圈圈的

而那个 2016 HO3 它这个圈圈实际上是什么我刚才讲的叫做看上去像是转圈圈因为它本身是在绕着太阳转只不过因为它的轨道有一个八度左右的倾角因此如果你把它的位置连续的来进行一个打点

或者说是你说拍照片拍录像也好那么比较长时间去看的话它就好像是在绕着地球转圈圈这个圈其实挺大的这个圈其实绕一个完整的圈的话我查到一个数据可能是要 45 年就是绕这样子一个圈而且这个圈它不是一个很标准的什么椭圆什么的它其实稍微有一点弧线有点马鞍形的这样子

一条线所以我们把它叫做什么呢叫做准卫星因为它并不是真的在绕着地球转圈圈这个是毕竟它绕太阳转一圈只要一年到地球就算理解成是一个圈要 45 年那显然它更是应该归为行星

而不是卫星对这是一个非常重要的原因那么另外一方面的话它的轨道其实也并不始终或者说我们从一个更长远的角度来看的话它也并不是一直是在这个位置上很有意思它处在一个我们都知道叫做轨道的共振受到太阳和地球共同引力的作用它被锁在了这样一个范围当中

但是大家都听说过三体这样子一个概念是不是就是从太阳地球还有小行星 2016HO3 它们实际上是构成了一个三体的关系三体的关系实际上并不是很稳定的所以它很容易就跳开其实之前我们地球也有过所谓的准卫星或者叫做临时卫星比如说我们好像之前聊过一次有一个好像绕个地球转个几圈要走对其实

应该讲出现过好几次啊出现过好几次比如说 2003YN107 啊这颗小行星它也是而且呢曾经它还真的是绕地球在转啊

但是呢就是转了没多久他又离开了就是飞远了所以说呢根本就撑不上所谓的卫星产生了一个暂时的羁绊然后就走了那么这个 2016 HO3 呢他在一段时间当中他是会在这样一个轨道上面就是我也看了一下相应的一些这个模拟啊

确实至少就是在过去的 100 年它就是始终在我们地球的附近但是呢如果我把这个时间跨度再推到这个更遥远的位置比如说

两三百年以后比如说二十四几几年那么它就不在地球的附近了等于说是会稍微离开离得远一些但是过了一段时间之后它又会回到了限制区域就还是有羁绊在的对当然这个就是计算机模拟所得出来的结论当然你也有可能是受到一些其他的引力的扰动使得它的轨道又发生一些变化这也是有可能的

但不管怎么样在最近的几百年时间当中它就会成为地球的最稳定的一颗叫做中微星那从这个角度来说 2016 HO3 还真的是一个很有意思的目标

因为前面听到你在描述它跟地球的轨道非常接近的时候我首先想到的可能还是从这个小行星防御的角度去看因为毕竟离地球比较近是不是有可能会和地球相遇然后我们做一个提星星的预防但这样子看看可能它的科研意义还不仅如此

这个就有意思了它的这个距离呢差不多就是 30 倍到 100 倍地月距离就是会近一些会远一点但是呢看上去它也还好就不会对我们地球构成任何的威胁是不是 30 倍的距离也要 1400 万公里对不对 100 倍的地月距离的话那就要 4000 万公里了是不是所以完全不用担心同时呢因为它这个距离呢又不算太遥远所以从地球出发啊

可以讲你随便什么时候你都可以去对吧所以从探测器的角度来讲对它的轨道的设计也不会特别的复杂无非就是多耗点油少耗点油的问题是吧时间上也还行飞个一年也就能够到了

我忽然想起来你之前还建议天文二号改个目标现在还好人家没听你的话对吧这样看来还是 2016 HO3 更有意义怎么说呢目的是不一样的因为之前我们当然也是开玩笑说正好有一颗威胁地球的这样一颗小行星那么我们实际上是有必要从防御的角度来讲我们去认识它

正好聊到这个更新一个后续那个现在基本上判定下来是完全没有威胁了对地球来讲没有威胁了但是好像它还有概率会撞上月球反正盼着它撞的那些朋友该洗洗睡了好我们再说回来其实 2016 H03 你前面描述了一个很有意思的点就是它是一颗目前我们发现的最稳定的地球的准位型然后这种非常奇怪的小行星的轨道它的

起源是不是可能也意味着很有趣很特殊这个其实就是天文二号探测的物

目的之一或者说我们讲不去可能撞地球的小行星而选择 2016 HO3 其实很重要的一点它很有意思是不是它和我们的地约系会存在着一定的关联首先我们讲它这个轨道和近地小行星的轨道又不一样就是你看不到一个和它类似的这种轨道

其次我们都知道像木星它有特洛伊天体在木星的轨道的前方和后方就是差不多 60 度夹角的地方就是有一堆小行星它就是因为太阳和木星的共同引力的共振的影响把它们锁在那个地方那么地球的这种情况是不是也是这样子呢地球有没有自己的特洛伊天体呢这个其实从我们讲演化的角度来讲这也是天文学家非常想了解的一个情况

而更重要的一点就是我们就猜测这颗小行星是不是和我们的月球地球它存在着千丝万缕的联系或者在历史上面来讲它们确实就是共同形成的有没有这种可能性

产生这样的推测有没有一些其他方面的支持目前来讲我觉得谈不上什么证据也谈不上有什么非常确切的指向性很强的一些东西但是也的确有研究团队是做了这方面的研究怎么研究首先是看光谱

因为从光谱来讲的话我们可以了解小行星它可能的组成因为不同的物质它实际上对于光能量它是会有所吸收那么当小行星光反射回来的时候那么有一部分的能量就从光谱当中你就会发现形成了吸收线被吸掉一块

这就是光谱的原理那么通过这个光谱来讲的话我们大概的能够去推测这颗小星星到底是属于什么类型的它金属多一点还是石头多一点还是含碳的成分多一些

那么从光谱来讲的话就发现它跟大多数的小行星好像不是太一样那么也有研究发现它好像和阿波罗计划带回来的月长好像有点像就是月球的岩石好像有点接近那么当然这个也是来自于什么来自于不同的波段这个我要多说一句就是说因为我们讲的光谱它有可见光的光谱还有红外的光谱

从可见光谱来讲的话好像没有说和其他小行星有太大的显著的区别但是从近红外的光谱来讲的话好像能够看得出和阿波罗的样品是相对比较接近一些然而其实我还想说的就是对于小行星的红外光谱本身其实我们掌握的并不多

因为小星星相对来讲比较远然后光线也比较暗你要对它进行这个近红外的一些测量其实困难很大所以你不能说这个是一个很确凿的证据但是至少好像也找了一些方向

那么另外我也注意到就是有些团队也做了一些模拟包括我们国内清华大学他们有团队也做了一个假设假定它是来自于月球那么最有可能就是来自于某一次碰撞

就月球遭到了撞击然后呢有一块碎片被砸出来砸出来然后飘到了太空当中由于因为它本身是在这个地月系当中因此呢它就没有跑远那么所以维持这个轨道这听着挺合理的听上去是比较合理当然这里面也会有问题什么问题呢第一你要考虑一般来讲我们说形成这种共振它要经历非常长的时间

那这就意味着他可能是需要在非常遥远的这个数十亿年前他就被撞出来

那如果说那个时候的月亮它还是一个并不成熟的这个时期那它是不是能够撞出这样子的一种碎片来呢这个也是存疑的因为我们猜测有可能是月亮它基本上已经形成同时呢它地质结构已经相对比较稳定的情况下那么撞一下这个时候就是会撞出一个比较明确的你说小石块或者怎么样对吧

因为你前面尤其是你说到数十亿年前的时候我首先想到的难道是当年的那个就是形成月球的那次大冲冲你还别说真的是有人做这样子的猜测的真的是有啊

那当然这个就算是很有意思的一个推测那么同时呢刚才提到了清华大学的一个团队呢他们其实还根据它的大小因为我们可以从光的强度对吧就是我们所说的光度或者叫你也可以讲是亮度但是呢我们这里会做一个换算换算成它的一个绝对星等那么这个时候呢我们来假定它的一个反照率因为其实我们并不知道它到底成分比例是多少

我们只能有一个假定假定它大概是 0.2 的反照率那么它的大小可能就是在 40 米左右如果它的反照率再弱一些那么它的直径可能会更大一些最多会达到 100 米差不多是这样的范围所以大家可以看我们对它的这个情况其实还是挺陌生的那么在这种情况下你要想它要撞出一个 40 米左右的一个碎片那么它的撞击力度其实是非常可观的是不是

那一定是要到月球上面去找一个比较大规模的一个撞击坑有可能还能对应到它是某个环形山对没错确实就是研究团队最后呢打引号的锁定了一个加尔达诺布鲁诺环形山这个是一个在月球背面的一个环形山

我看来看这张照片就是加尔达诺布隆多环形山它还有辐射纹的所以它这个撞击还是确实会比较的明显一些甚至好像从某个角度还能看出对徐东提了一个非常好的一个地方其实他还必须要考虑到他的撞击的角度

相对来讲还是要比较直一些那这样的话能够确保它实际上还是在我们讲这个不会太偏啊还是在地乐系当中反正这个挺有意思的我可以告诉大家的就是这里面没有一个定论只有一个推测但是这个推测我觉得还挺有意思那么嗯

我们如果去看一看用天望 2 号派一个探测器过去我们去看一下这其实就能够帮助我们去了解它到底是怎么样因为你想它这个撞击如果是撞击那么好我们可以去推测它大概是什么样子的一个形状的

对不对到底是以前撞出来的就熔融撞的时候这个撞出来的还是说后面又经过演化之后的那么同时呢我们也必须是到了那边底径去进行一个详细的探测我们才能够知道它到底是直径有多大

知道了直径也知道了它的具体的反照率那么我们也可以知道它大概有什么样子的成分同时我们也可以知道它的密度才能够知道比如说它的这个结构到底是密实的还是松散的如此种种所以在这些很期待的留了个大悬念其实我们说实话只知道天上有一个小亮点儿

没有其他消息了知道吗所以大家可以去这样想象为什么我们需要花一年的时间去办飞塔

实际上就是什么呢就是到了那边我们先要仔细的去观察然后还包括我们要去拍照画地图寻找它的一个这个落脚点就是最后你要去采样到底去哪里采样呢你是不是要画出这个地图而且这个地图的精细度要很高啊必须是达到米级我才能够去落脚是不是对对所以这些事情呢这个我们要花一年的时间去完成

脑洞太大休息一下

那接下来其实就是很关键的一个点了这一次要怎么去采样前面其实简单的提了一下就是它其实和人类此前总共进行过的应该是三次啊这个小行星相关的这些采样任务都不一样这次的难度其实挺高的对吧可以这样讲就是小行星采样本身难度就很高对不对因为我们对小行星的情况还是比较的模糊的啊

其实历史上你看日本的损鸟号损鸟二号两个探测器是去到了分别两颗不同的一个叫做四川一个叫龙宫两颗小行星比如说这个损鸟号它遇到的情况就是什么呢到了那边它其实两次采样都没有落下去都没有成功这个可能是它本身机械故障所造成的

另外呢像我们所熟知的美国奥西里斯王号他是去这个被奴小行星他呢其实也遇到了一些状况就是和他原来所设想的这个情况呢也有所不同主要是什么呢就是他的一个本身表面他的一个松散结构啊

还有它的岩石还有它的石头它可能就是棱角非常的丰明对吧它可能是相对来讲比较硬这种情况你不到那边你实际上是完全不了解的

所以他们或多或少都遇到了意外的情况那么当然最后的结果也是各有不同比如说损鸟号刚才我说的是因为碰到了机械故障所以它就只能好像是沾了点灰回来真的是沾了一点灰总共大概数出来有 1500 颗

威力就非常非常小的这种细沙真的就是灰对我们随便可能数一下我们自己比如说手机上的灰可能也差不多是这些就是非常非常少那么损鸟二号应该讲是取得了不错的成绩是带回了 5.4 克的样本对吧对

那么奥西里斯王后呢应该讲是取得了空前的成功啊因为他原本呢是希望采集 60 克结果带回来 120 多克应该讲是非常多当然了他也遇到了一些意外的情况就回来之后呢差点打不开啊

因为它的螺丝拧不开这是个题外话很有意思那么它们所采用的方式实际上都相对来讲是比较的简单可行叫做触碰式的采样或者用我们的一个成语叫做蜻蜓点水很形象很好理解就是钉一下对就是钉一下为什么呢因为小行星它实在是太小质量很小引力很弱

这个小行星的引力呢你都可以认为它可以忽略不计的感觉不是说你是可以落在小行星上对其实是得靠很精确的我们说有点像航天器的对接式的那种我们旋停过去对吧有点这种感觉所以我们之前所说的几颗小行星贝努小行星它的直径大概是 500 米龙宫呢最大

它的直径可以将近 900 到 1000 当然我说的这个直径是平均的来讲因为它本身并不是一个标准的圆对吧但是你想龙宫都已经达到了 900 到 1000 米而我们要去的 2006 HO3 直径是可能 40 到 100 米

差了一个数量级就是放在地面上大概放在上海还能算作山你放到国内的其他城市那也就是个小土坡的水对啊所以很不起眼那么在这种情况下实际上它的引力确实可以忽略不计你如果你的像龙宫这种呢

你还不能完全忽略它但是像 2016 HO3 我觉得基本上你就可以忽略它这就意味着什么如果你要去着陆的话很有可能它就跑偏了所以在这个之前我记得是损鸟还是损鸟 2 号可能是损鸟 2 号它带了一个小机器人其实

它有一个巡视车的还真是想把它放上去在表面巡视有放出去了这么小的天体放出去了然后就飞走了就弹了一下对弹了一下就弹走了大家其实可以就去想象一下就是说就我们讲的重力加速度对吧就是小行星上的第一宇宙速度那是很小很小的

你人在上面我们上去轻轻跳一下你跳一下你就离开它了所以确实这是一个最大的难点那么于是乎采用的方式就叫做触碰式慢慢的去接近就像刚才徐东所说的像航天器交汇对接一样的慢慢交汇然后接近接近到它碰到的那一下子马上就

就弹开那么碰到的一刹那做什么事情呢那么他们现在用几种不同的方式啊有的是撞击就是弹一颗这个弹珠让它那个炸开炸开之后呢然后我这个飞过去我就能够把一些碎屑和尘埃吸过来接住那么这就是损鸟二号他采取的这种方式那么奥西里斯王号呢想法呢就更加高级一点他呢就像这个蚊子

丁一管学一样因为他的长相其实也是类似的他伸出一个机械臂他呢碰了一下之后他是吹了一口气吹出了这个淡气

然后呢把这个吹到旁边的收集装置里面去有一个容器就吹点灰吹进去它就是往地上吹一下然后把这个灰就是这样吹一下那些灰也超过地狱宇宙速度同时呢它又迅速的弹起起飞了这种方式应该讲是国际上已经是试过了可行是吧所以呢我们天问二号呢也会采用这种方式那么另外呢也考虑到小行星的情况我们是未知的啊

它可能有不同的大小的颗粒其实我们可以对这些颗粒我们可以分好几档但是它其实也都是连续分布就什么意思你比如说像刚才讲的灰尘一样的细小的颗粒的然后还有一些可能稍微大一点的我们讲叫做星壤像土壤一样的肉眼可见大概可以达到毫米级的然后再大一些的个头它可能像一个小的碎屑一样的

再大一些的就是小石子再大一些的话我们可以叫做石块那么更大一些的可能就米级的我们就叫做大的石块也有一个词叫做独石就独立的独就独立的一块石头所以它其实可以分成好几档但是大家一定要知道这个实际上是基本上是连续分布的只是人为的可能把它分割成不同的档次我们要做个定义那么这样子我们也是希望能够采集到不同的样品

那么也为了去应对不同的情况因为采样我还不知道它的软硬程度如何

土壤多一些像月亮一样的土壤多一些那么它就细软那么如果说是石头多一些你比如像奥西里斯王号它碰到的就是贝努它就是比较硬那么这个情况又不一样因此为了提高我们还得准备几套方案对因为我根本不知道它表面什么情况对所以我们这次是采用三套方式除了刚才讲的触碰式的对吧它的相对来讲对于面积的要求也比较小好

安全相对高一些另外还会采用什么悬停采样方式以及附着采样方式听上去就很高级了触碰是最接近前面说到的奥西里斯王号的那个风格对悬停怎么理解悬停实际上就是慢慢的下降下降到距离小行星表面大概一米左右的高度就悬停不动然后我们伸出一个机械臂

这个机械臂上面呢是有一个也是像细盘一样的那么这个细盘呢它也可以吹气但是呢我们还有一招啊这个很高级就是这个用毛刷用毛刷刷一点出来对对对就它等于是贴着这个地面之后呢能够用毛刷来刷一下来用这种方式来采样同时呢这活太精细了很精细对还得一直维持着就是一米这样子的一个距离对对对那当然这个机械臂肯定是这个

超过一米的这个长度然后再通过吹气的方式让它送入这个相应的容器当中就进行一个密封的收纳打包对吧就采用这种方式所以它的难点就在于我要进行一个悬停所以对于这个发动机它的而且是必须是可变这个发动机对吧那是真推力的对对对所以这个很高级

这是悬停还有一个方案好像听上去就更难还有一个叫做附着采样附着采样那么好像也有一种说法叫做锚定采样真的就是理解成有点像着陆一样着陆对它其实就是着陆因为它有相应的有腿就像我们嫦娥五号六号一样的它实际上是会落到小行星上面去

但是这种落呢跟那个嫦娥五号六号那种方式又不一样我们可以看到嫦娥五号它呢是有一个悬停然后慢慢下降这个高度悬停主要是为了避障啊等等对吧就看到这个比较平稳的这个地方然后呢是采用一个就是相对自由落体的一个方式落下去

但是在小行星上面呢你不能采用这种自由落体这个还是比较危险万一它下面不平啊撞一下之后它就会摔跤或者说弹起来一下子就是超过了第一宇宙速度就又飞走了而且它就是本体去干这件事对吧天文二号本体不是说是像天文一号还有个什么着陆器之类的不是不是对所以呢它呢也是要采用悬停的方式啊

也就是说在这个一米左右的地方呢它是慢慢下降然后悬停再伸出这个腿慢慢的落下去而在这个故事当中呢很有意思一个呢就是我们讲是有一个发动机它实际上是会有一个反推来帮助它来进行悬停同时呢它的顶部其实还有一个这个发动机是来推着它就是把它往下压

对是因为我们不能指望那个小行星的引力对因为你采样的时候你要知道采样的时候它可能会有一个我做任何小动作都有可能对是这个反作用都很大了对所以这就有意思的地方这是一个也算是一个看点就很有意思

通过这样子一种方式呢这样的话呢可以说就是我可以嘟嘟叮叮的啊来进行采样我采样的数量呢也会更多一些是不是那么它会通过包括采样送样啊这样子一些装置一套动作来完成那么这个动作呢相对来讲我们因为嫦娥五号六号上面都已经有这方面的经验啊所以呢就会方便一些如果之前的是蜻蜓点水的话这个其实有点像蝴蝶采蜜或者是蜜蜂采蜜对对对对吧有点意思啊啊

这三种方式加在一块采样的目标呢应该说也会超过 100 克哦

当然了悬停采样我觉得对于这个数量上面来讲可能会更可控一些因为等于说我落在上面然后我去挖去干嘛对比较明确一点那么触碰式这个其实有的时候是靠点运气的因为你扫一下吹一口气你不知道到底是吹的多一些还是少一些是吧而且刮扫大家想想我再怎么刮扫我也不可能就像我在桌子上面我扫个灰那再怎么样也不能扫太多对吧

对最期待的是悬停采样悬停和附着采样附着对这个就比较有意思所以我们是采用这样一种组合的方式来希望获得更多的更丰富的小行星的样品就拿触碰采样当做保底对吧当然因为具体最后实施什么样的方案其实还是要看小行星本身的条件的没错我们现在对它知之甚少是这样的

采样完成之后前面说过了就是它就会踏上返回地球轨道的旅程再把小行星的样本发快递发到地面之后它其实还会踏上更远的目标对花上 7 年的时间去到主带彗星 311P 这里也再插一嘴就是小行星取样返回因为它会装到一个返回舱

这个返回舱应该是会比长额五号六号还会再小一些但是也会遇到一个新的情况什么情况也是因为它太小了所以和长额五号六号相比较大家还记得吗我们月球样品返回的时候它实际上是经过了一个比较特别的一个轨迹就是在空中打水漂对打水漂了

但是如果小行星的返回舱它很小它这个水漂估计打不起来所以它这一次的返回也是我们中国第一次来挑战超过第二宇宙速度的返回再入大气这对于整个返回舱的设计包括材料结构的这种强度还是要求非常高的主要还是一个返回

防热吧所以这个也是看点之一吧当然了它在投地完之后呢它其实还要再做一些变轨然后呢才能够去新的这个地方当然这个具体呢我还没有查到相应的一些资料是不是再通过地球的这个引力弹弓再来弹这么一下是不是有这种助力这个轨道设计其实还挺难的

还是说他最后投地的这个动作他其实不会说是做一个所谓的入轨的动作就是在路过地球的时候对对对直接就抛进了对因为他

来到地球呢因为你要想就是不能被地球的引力再俘获了否则的话你需要花费的代价还更多因为你要想这个刹车其实是很费燃料一个是刹车的问题还有一个你要还要得从地球轨道还要再离开你还得再启动对不对这个实在不可能所以这也就是为什么我们返回舱返回的这个速度会那么快对吧嗯

最后再说一说这个更长远的目标吧主带彗星 311P 你前面说到它虽然是颗主带的感觉上是小行星但它真是彗星的模样它是有彗尾的对吧对而且这个彗尾呢像那个哈勃望远镜都已经拍到了很明确而且呢能够数出六条彗尾

还是蛮厉害的属章鱼的嘛还属乌贼的就看上去这个照片看上来我觉得真的是还挺漂亮的但这个实际上是还是挺颠覆的为什么呢因为我们都知道离太阳比较近受到太阳风的影响还有比较热嘛对吧

所以有很多的一些水冰啊应该很难在这块地方去存留下来那么我们都知道彗星我们把它称之为脏雪球对不对为什么呢就是因为它主要有这个水冰或者说是一些附着的这些物质组成那么在靠近太阳的时候呢受到太阳的辐射就包括这个光照啊包括太阳风啊等等然后呢它就会挥发形成会位这就是一个基本的原理嘛对吧

那为什么在主带当中的彗星它也能够有那么旺盛的而且那么稳定的一种喷发现象呢

对吧这个按理说这个地方应该会被太阳吹干但是为什么它有那么多水冰呢这就有意思了还说它可能老家是在类似于科伊伯代或者奥尔特云然后跑到主带的时候被什么东西影响了然后就被困住了这个确实不得而知而且到目前为止其实我们所掌握的主带彗星的数量总共也就是十几颗

这一类天体本身它就非常少所以确实对它的探测的意义还是非常大的对这样看来其实天文二号挑的目标都是很有意义的不是说仅仅从保险方便完成这个角度去选当然不是我们中国的行星探测已经不再是说为了工程上

去到这个地方对吧这个其实已经没有悬念了我们已经是已经掌握了那么接下去实际上是要真正的围绕一些科学的目标来进行实际上我也想告诉大家就是中国的小行星的科学包括其他还有一些其他行星科学也在迅速的成长

我们包括有很多的一些学校包括我们也有小行星的这个实验室啊其实也不断的这个建立起来那么也是需要这个人才队伍也不断的这个壮大那么你说从这个小行星的探测也好科学的研究也好还有包括小行星的防御以及更加遥远的小行星的挖矿对吧

其实都非常非常的有价值大家去想象一下国际上都还没有进行过小行星的附着的采样是不是对那我如果要对小行星进行采矿的话那是不是我就必须要攻克这个附着就是我要在小行星上面来进行

着陆这个布局很深远是不是你肯定要走这一步对不对对当然我们并不是说针对于这颗小行星我们要去采矿实际上也是先积累技术积累这方面的技术

另外一方面再讲了长远一点的话我们未来还有一项采样的任务也当然更加的吸引眼球了那就是天问三号天问三号是要到火星上进行采样并且要带回来的那么我相信有了天问二号打个基础

那应该讲也是非常的关键这里面体现在哪里呢一个是采样的技术因为我们已经知道月亮上采样那么我们能不能去对付其他的行星当然了火星的情况和小行星完全不一样其实呢在这个具体的采样方式上面呢我觉得倒不是说是直接的针对性很强的地方那么其实更重要的一点是在哪里呢就是我们的那么远距离当中的一个测控

这个其实也很关键你想我们对于火星的这个采样它的精度要求是很高同时呢我们还要看到更长远的地方就是未来还有天问四号天问四号是去往木卫系木星和这个木星的卫星嗯

那就更遥远了是不是那所以说我们一点一点啊走出去我们可以通过天问二号来看我们的行星纪的一个测控的能力所以要我来说呢网上有很多人说小星星的采样啊天问二号是在给这个天问三号做铺垫我倒觉得这个因素其实并不是太多啊

对其实更重要的一点是我们的这个升空的这个探测它的一个测量的精度这个其实是更巨大的考验是就毫无疑问天文二号其实是中国航天史上非常有里程碑意义的一颗探测器我们也期待起码先等两年半之后它给我们带来好消息其实也可以揭开我们前面留下很多悬念的关于这颗小行星它起源的各种未解之谜原来是这样就是这样

我正好前几天在整理原来是这样的往期节目而且正好还翻到了当时天问一号发射的那个系列真的是一晃啊五年的时间过去了当时觉得啊这个天问一号发射之后什么时候朱镕浩会着陆现在回头一看这好像都是好几年前的事所以两年半的时间虽然远但可能很快我们也就可以和大家来很兴奋的分享天问二号到底带回了什么两年半真的是一眨眼而且其实并不是两年半了

那实际上一年之后我们就到达那边了

对吧我们就可以知道这个到底长成什么样子地球的准卫星这个其实听起来是非常有意思的一件事是不是对当然更远的就是 10 年之后了就它真正到那个 311P 的这个时候了对对对不知道那个时候我们其他的这些航天成就能够到一个什么样的程度对拭目以待吧真的到了 10 年以后实际上我们还有别的探测器天问 4 号应该也在路上了对吧未来可期是吧

好了那么今天的原来是这样到这儿我看也差不多了这非常干货满满的一期那也是再次感谢大家的收听和陪伴原样的发展真的离不开大家我是徐东我是水雄咱们下期接着聊拜拜当我们发现这颗位这颗会不是因为主要还有这个怎么说呢我们天问天问原样二不是原样二也出来了心里想着啊

刚刚在正片里面忘了和大家说了啊这一期更新完之后呢我们要跳票一周哎懂的都懂懂的都懂大家猜也不用猜啊也不用猜了大家其实能够感觉到就是一般来说我都会选择在这个时候做一个小小的 gap 对吧啊

好吧好吧期待旭东带给我们更多的东西等我回来之后和大家具体来分享我到底去哪玩了以及这一次有什么样新奇的见闻了