中国启动“天问二号”任务,旨在捕获近地小行星碎片。

中国已建成空间站,并在短短几年内成功将探测器送至月球和火星。本周,中国航天机构将目光投向更遥远的目的地,启程前往一颗可能蕴藏着地球和月球形成秘密的小行星。

据官方媒体报道,北京时间周四凌晨1点31分左右,中国的“天问二号”探测器搭载长征三号乙运载火箭从中国西南部的西昌卫星发射中心升空。(纽约当时仍为周三)

经过大约一年的飞行,这项机器人任务将抵达近地小行星469219 Kamoʻoalewa。在那里,它将冒险尝试收集一些岩石物质,然后返回地球。装满地质宝藏的返回舱将于2027年末坠向地球,供科学家回收研究。

如果“天问二号”成功完成任务,中国将成为继日本和美国之后,第三个从小行星上获取原始物质的国家。

香港大学的月球地质学家钱煜奇表示:“所有中国行星科学家都对这项历史性任务寄予厚望。”

该探测器还有一个次要目标,即一颗不寻常的彗星,它可能会在延长任务中对其进行研究。

对这些天体的探测将有助于揭示更多关于内太阳系行星的构成。由于小行星可能对地球构成撞击风险,因此研究这些天体的结构和矿物组成的任务有助于规划防御或使其汽化。

伦敦自然历史博物馆的行星科学家萨拉·罗素表示:“采样返回任务是一份持续不断的礼物。”

虽然小行星的碎片会周期性地到达地球表面,但当它们坠落穿过大气层时,会受到污染和改变。科学家们更喜欢来自源头的未受污染的物质,带回超净实验室进行研究。

伦敦博物馆的陨石学家阿什利·金表示:“采样返回任务使我们能够以前所未有的详细程度分析天体的物理和化学性质,这是通过望远镜和航天器的遥感观测无法实现的。”

日本已经两次完成了这项壮举,其“隼鸟号”探测器分别于2005年和2019年从小行星“糸川”和“龙宫”上采集了样本。美国宇航局的“奥西里斯-雷克斯”探测器于2020年完成了从小行星“贝努”的采样返回任务。

中国航天局已经成功完成了两次月球采样返回任务——分别在2020年和2024年。但“天问二号”(“天问”通常被翻译为“向天提问”)是中国首次尝试小行星采样返回。

它将要访问的小行星Kamoʻoalewa有些奇特。作为一个早先被称为2016 HO3的准卫星,它围绕地球运行,但它不是真正的卫星,因为它在引力上与太阳结合。然而,最近的望远镜观测表明,它由与月球上发现的相同的火山物质组成,这意味着它是月球表面被流星撞击剥离的一部分。

金博士说:“因此,Kamoʻoalewa可能掌握着关于地月系统形成和演化的关键信息。”

然而,马里兰大学的行星天文学家本杰明·沙基说:“它的起源仍然是一个悬而未决的问题”,他最近对该小行星进行了望远镜观测。他表示,他对“天问二号”将带回一些小行星样本进行研究感到兴奋,这应该可以结束关于Kamoʻoalewa起源的争论。

中国很少透露关于“天问二号”如何工作的细节。去年发表的一篇学术论文提供了一些线索。各种相机和红外成像仪将确定Kamoʻoalewa的形状、大小、自旋和矿物组成,而雷达系统将绘制其内部结构图。

通过观察Kamoʻoalewa的热特性,“天问二号”还将有助于研究亚尔科夫斯基效应。当阳光照射到一颗旋转的小行星时,其朝阳的一面会升温。当它继续旋转时,它会冷却下来,从而推动小行星,就像一个小推进器。随着时间的推移,逸出的热量可以将一颗无害的小行星推到一条撞击地球的轨道上。

Kamoʻoalewa可以接近地球900万英里以内,这使得它成为一个容易到达的目标。但潜入其中进行采样是有风险的。罗素博士说:“样本收集和返回是最困难的,因为人类在这两方面的经验非常有限。”

这颗小行星可能只有130英尺宽——目标很小。它快速的旋转,大约每28分钟一次,带来了额外的挑战。金博士说:“你需要找到在不着陆的情况下抓取样本的方法,或者找到一种在它旋转时抓住它的方法。”

中国的探测器可能会尝试同时做到这两点。钱博士说:“天问二号将使用两种方法从Kamoʻoalewa收集样本。”

第一种是“触摸即走”,这是美国和日本小行星任务采用的方法:探测器短暂地与天体接触,激起表面(使用压缩气体或发射弹丸),并在探测器逃离现场之前捕获抛射出的岩石。

第二种方法“锚定并附着”从未经过测试。“天问二号”将使用一系列钻头,试图在取回浅层和深层样本之前附着在小行星上。

如果“天问二号”克服了这些危险,并最终将Kamoʻoalewa的碎片投向地球,它将在2030年代初飞往311P/PanSTARRS彗星,对其进行远程研究。

虽然从地球上看到的大多数彗星都在围绕太阳的长途旅行中运行,但311P是一颗主带彗星。这些冰冷的奇物停留在火星和木星之间的小行星带内。

沙基博士说:“这些类型的物体仍然非常神秘”,尤其是因为冰冷的岩石不应该存在于如此靠近太阳温暖光芒的地方。但它们可能有助于解释地球是如何成为一个拥有广阔海洋的行星的。

“天问二号”不仅仅是一个科学侦探。它也是中国雄心勃勃的“天问三号”任务的技术跳板。“天问三号”计划于2028年发射,旨在从火星上取回岩石样本并将其带回地球。美国领导的为实现同一目标的可比努力正面临重大障碍。

但是,对红色星球的竞赛不应掩盖中国首次尝试获取小行星碎片的努力。

麻省理工学院的行星科学家理查德·宾泽尔说:“这非常令人兴奋。但小行星带来了它们自身的挑战。”


分析大模型:gemma2
得分:75
原因:

文章主要报道了中国“天问二号”探测器发射升空,执行小行星采样返回任务的重大科技成就。文章引用多位专家观点,强调了任务的科学意义和中国在该领域的地位提升,整体基调积极正面。

原文地址:China Launches Tianwen-2 Mission to Capture Pieces of Near-Earth Asteroid
新闻日期:2025-05-28

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