捕获小行星示意图
按照计划天问二号将搭乘长征三号乙运载火箭发射 ， 该型火箭具有出色的深空轨道任务适应力 ， 同时也是一款久经战阵的成熟火箭 ， 该型火箭曾成功实施以嫦娥三号、嫦娥四号为代表的重大空间探测任务 。
长征三号乙运载火箭
天问二号整个任务周期可以划分为13个阶段 ， 依次是 ， 1.发射段；2.小行星转移段；3.小行星
这将是一个为期十年的太空流浪之旅 。
按照计划2025年天问二号将在西昌卫星发射中心由一枚长征三号乙运载火箭发射升空 ， 之后经过约1年的转移飞行抵达2016HO3小行星附近 ， 由于小行星引力微弱无法支撑探测器的环绕飞行 ， 因此需要调整探测器相较于太阳的远日点、近日点、半长轴等轨道参数 ， 从而成为小行星的一颗准卫星 ， 以实现对小行星环绕飞行 。
微弱引力目标绕飞技术在载人航天工程中已经突破 。 图为伴飞一号小卫星拍摄的神舟七号载人飞船 。
天问二号将在环绕2016HO3小行星的准卫星轨道运行约1年时间 ， 在此期间利用搭载的科学载荷进行近距离探测（最近距离可达到百米量级） ， 基于小行星规模小、星等弱等限制因素 ， 探测器在发射前无法选定着陆采样区域 ， 因此必须通过近距离探测段工作在轨选定采样区 。
根据《小行星任务科学载荷的技术指标要求》披露 ， 天问二号将搭载中视场彩色相机、热辐射光谱仪、可见红外成像光谱仪、多光谱相机、探测雷达、磁强计、带电粒子与中性粒子分析仪、尘埃分析仪 ， 总计8台科学载荷 ， 可以获取小行星全球高分辨率影像、形状、表面形貌、表面热辐射光谱图像、可见光至红外谱段光谱图像、小行星表层次表层雷达回波、小行星磁场等多类型科学数据 。
探测器通过获取的小行星探测数据可以反演地形地貌、星体土壤结构、热惯量等详细数据 ， 并据此选择采样区 。
小行星任务科学载荷的技术指标要求
完成小行星环绕探测及采样区选定工作后 ， 天问二号将择机进行着陆与采样作业 。 隼鸟号、隼鸟二号、奥西里斯三个小行星采样返回探测器均采用短时触碰采样方案 ， 但正如前文所述 ， 2016HO3小行星采样作业限制因素非常多 ， 复杂度远超人类此前进行的任何一次地外小天体采样任务 ， 因此要求该探测器具有更加灵活多样的采样手段 。
NASA奥西里斯探测器短时触碰采样
天问二号将具备二至三种采样手段 ， 分别是短时触碰采样、悬停采样、附着采样 ， 其中附着采样（着陆采样）将是主采样方案 ， 该采样方案技术难度最大 ， 在人类以往小行星采样任务中从未被应用 。
小行星采样的三种方式
附着采样要求探测器可以软着陆于小行星表面 ， 小行星引力微弱 ， 探测器着陆后可能会出现反弹、侧翻 ， 甚至着陆后采样机构采样时也会出现侧翻 ， 与月球或火星降落任务使用的着陆器不同 ， 小行星着陆器不需要配置着陆缓冲发动机（着陆缓冲能量靠着陆腿吸收发散） ， 而是需要配置提供下压力的发动机 ， 该发动机可在着陆触地过程中 ， 以及钻取采样过程中启动 ， 通过提供的下压力保证探测器的姿态稳定 。
天问二号着陆示意图
附着采样在采样次数与采样量方面相较于美日两家蜻蜓点水式的短时触碰方案的采样量更多 ， 我们甚至有可能通过着陆腿的差动运行实现小行星表面爬行转移 ， 进而可以多点采样 。 如果附着采样失败 ， 还有短时触碰采样与悬停采样两个备份方案可供选择 。
天问二号着陆腿或将整合采样功能
天问二号有望获取相较于美日两家更多更丰富的小行星样本 。 图为隼鸟二号采集的龙宫小行星样本 。
附着采样的同时探测器还可在着陆区进行原位探测 ， 比如天问二号搭载的可见红外成像光谱仪就是专门为着陆后的原位探测任务而准备的科学探测载荷 。
完成采样后天问二号将在2016HO3小行星表面进行样品转移 ， 就是将采样器采集的样本转移至返回舱样品储存容器中 ， 之后飞离小行星表面 ， 然后等待返回地球窗口的到来 。
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