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我国“天问”二号探测器发射成功,采样小行星有哪些科研用途?

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2025年5月29日,中国航天再次书写历史新篇章,“天问”二号探测器成功开启我国首次小行星探测与采样返回任务。本次任务将跨越4亿公里航程,历时近10年,通过创新性的“双星探测 采样返回”模式,在深空探测领域实现多项技术突破,其科研价值主要体现在以下五个维度:

一、破解地月系统起源之谜

针对目标天体2016HO3的特殊性,科学家提出其可能源于46亿年前月球撞击事件的假说。该小行星直径约40米,是目前已知与地球轨道共振最稳定的准卫星,其物质构成可能保留着地月系统形成初期的原始信息。

科研突破方向:

通过返回的100克分层样本,实验室可精确分析硅酸盐矿物同位素组成

检测月岩特征元素(如克里普岩中的稀土元素)验证撞击起源假说

测定内部结构揭示其是否具有碎裂重组特征

这项研究将填补人类对地月系统早期演化认知的空白,为行星碰撞理论提供直接证据。

二、追溯太阳系物质演化史

2016HO3作为太阳系“活化石”,其保存的原始星云物质具有不可替代的研究价值:

关键探测手段:

旋转衍射高光谱相机:绘制0.4-2.5μm波段矿物分布图谱

可见红外成像光谱仪:解析含水矿物特征光谱

带电粒子分析仪:检测太阳风作用痕迹

通过对比样本中的碳质球粒与陨石数据库,可重建早期太阳星云的化学分馏过程,揭示类地行星金属核形成机制。

三、探寻生命起源新证据

主带彗星311P的伴飞探测将聚焦天体生物学研究:

突破性观测目标:

分析2013年喷发彗尾中的有机物种类(如多环芳烃)

探测表面是否存在水冰与氨冰混合物

磁强计监测磁场变化揭示内部挥发物活动

若发现氨基酸等生命前体物质,将有力支持“生命种子彗星传播说”,为宇宙生命起源研究开辟新路径。

四、技术创新驱动深空探测

任务突破13个飞行阶段的技术挑战,形成三大创新体系:

技术里程碑:

导航控制:米级附着精度自主导航技术

采样系统:触碰/悬停/附着三重模式组合采样

轨道设计:11.2km/s逃逸速度入轨偏差<1米

这些技术为后续任务奠定基础:2027年小行星采样返回验证火星取样技术,2030年天问三号火星采样将应用改进型钻取装置。

五、构建行星防御体系

任务获取的关键数据具有战略价值:

应用场景:

热辐射光谱仪测定热惯量参数,建立小行星轨道偏移预测模型

探测雷达解析内部结构密度,评估动能撞击防御可行性

建立2016HO3成分数据库,为太空资源开发提供参考

通过积累小天体动力学特征数据,我国正构建覆盖监测-预警-处置的全链条行星防御系统。

全球深空探测格局重构相较于日本隼鸟号的5.4克和美国OSIRIS-REx的250克样本,天问二号采用的分层采样技术可保留原始地质信息,结合311P彗星的动态观测数据,将形成“静态样本 动态监测”的全维度研究体系。任务配置的11台科学载荷同步工作,实现从宏观轨道特征到微观元素组成的跨尺度探测,标志着我国深空探测进入“精准解析”新阶段。

正如探测器总设计师张熇所言:“这次任务不是简单的技术重复,而是通过多目标协同探测,重构人类对太阳系演化史的认知框架。”当2027年返回舱携带着来自远古的星尘着陆地球时,我们或将打开一扇通向太阳系童年时代的新窗口。

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