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白玉京:在一场关于人类航天极限的“三国杀”中,中国开始主导节奏
【文/观察者网专栏作者 白玉京】
5月29日,一束来自中国的光划破夜幕,奔向上千万公里外的深空。在那里,一颗沉睡的小行星将被天问二号唤醒,一场关于人类航天极限的“三国杀”悄然展开。
这场对抗关乎当今人类最高水平的深空探测,日本率先出招,美国随后跟进。中国,则以一句经典的电影台词——“我有早到的习惯吗?”——冷静而自信地踏入星际竞技场。
天问二号探测小行星示意图
孤勇者完成国家记忆
中国的行星探测工程并非始于天问二号。2020年,天问一号奔赴火星,首次任务即实现轨道环绕、软着陆、地表巡视“三合一”,成为世界航天史上第一个“一次发射,全链路成功”的火星探测任务。相较而言,美国用了接近40年时间,才逐步实现了从轨道飞行到火星表面登陆的技术闭环。
五年后,天问二号进一步升级挑战,首次执行中国的小行星采样返回任务。这是中国深空探测能力的一次重大跃升,也标志着行星探测工程迈入新的战略阶段。“采样返回”这四个字看似波澜不惊,仿佛只是一次例行公事。但仅凭这几个字,很难真正感受到它背后的技术难度与战略含义。
孤勇者的双星任务流程全解图,读者请注意把握现实工程时间点
2020年,嫦娥五号成功从月球表面取回月壤——地月平均距离约为38万公里;而2016 HO₃小行星与地球之间的距离通常在2000万至4000万公里之间,相当于地月距离的50至100倍。这个数量级的差距不仅意味着任务的难度翻番,更意味着交会精度、通信时延、飞控能力与再入速度等全方位能力必须同步跃升。
这一次的任务,不只是嫦娥五号与天问一号技术路径的简单叠加,而是一场必须同时攻克三大核心难点的系统挑战:小天体交会与附着采样、高速高焓再入、深空长期自主飞控。
作为孤勇者,天问二号独自踏上了三个艰难的任务。(注:具体时间为估算值,仅供参考)
2025年5月至2025年11月,这位孤勇者将孤身飞向目标小行星2016 HO₃,在几乎没有引力的微弱环境中完成交会、附着与采样。
这颗小行星直径仅约50米,与其说是孤勇者在太空中追星,不如说是太空中追一个针尖:探测器必须依靠高精度图像识别和自主导航系统,以每秒约2米的极低速度精确接近表面,实施定向附着采样。这种任务远比火星着陆复杂,没有稳定着陆面,也没有姿态缓冲,任何姿控误差都可能导致失败。
2016 HO₃是一颗与地球共轨的小行星,长期稳定地绕太阳运行,并在地球附近作马蹄形轨迹。
中国选择这颗小行星作为采样目标,出于两个核心原因:一是距离地球相对较近,轨道类似地球,风险相对可控;二是科学价值重大,这颗小行星可能与地球同时诞生,甚至可能是地球形成过程中的一块碎片。研究它的样本,有助于解开地球起源和太阳系早期演化的秘密。
2025年11月至2027年11月,这位孤勇者携带样本高速返回地球,返回舱将以每秒12.1公里的极高速度再入地球大气层,超过第二宇宙速度,几乎与洲际导弹弹头再入速度相当。
这意味着返回舱必须承受极端的高焓环境——高热与强冲击几乎同时袭来,如同被烈焰和狂风撕裂,传统材料根本无法承受。为此,中国专门研制了全新的球锥体构型和梯度放热材料,并必须在超过两倍音速下精准开伞减速,对热防护与控制系统都是前所未有的挑战。
2027年11月至2034年11月,释放样本后,这位孤勇者不会停歇,而将继续向上亿公里外的主带彗星311P进发。
哈勃太空望远镜拍摄的主带彗星311P
不知道还有多少人记得,1986年,哈雷彗星再度回归,夜空中拖着长长的光尾,轰动全国。许多人还在上小学,只记得大人们说:这是76年一遇的天象奇观,一生能看一次,已经是幸运。那时的少年是否想过,几十年后,中国已经能发射探测器,跨越数亿公里,去追逐另一颗神秘的彗星?从仰望星空到触碰星辰,中国航天总是以一种近乎奇迹的方式,让梦想照进现实。
主带彗星311P是一颗轨道不稳定、可能正处于解体或尘尾喷发中的活动彗星。这不仅是科学探索,更是一场对中国航天长期任务管理与系统鲁棒性的深空大考:通信时延高达几十分钟,航天器必须自主完成长达七年的飞行控制、系统诊断与任务调整。
从哈雷彗星掠过中国夜空,到中国亲手发射探测器,奔向主带彗星311P,这横跨半个世纪的星辰之旅,也将铭刻为不朽的的两次国家记忆。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 李泠 
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