中國航天史上最長任務開啟 誰來接力“天問”？

  5月29日，天問二號任務發(fā)射圓滿成功，我國開啟小行星探測與采樣返回之旅。天問二號任務設計周期10年左右，如此長的任務周期，是否拉開了太空探索新的序幕？此次任務的“雙目標探測”探什么？有多難？天問二號的十年之約對于我們的航天人才儲備意味著什么？中國航天史上最長太空任務如何接力完成？

  第一棒：精度達到10.9環(huán)的發(fā)射

  十年“追星”之旅，“第一棒”至關重要。本次任務是長征三號乙運載火箭首次執(zhí)行地球逃逸軌道發(fā)射，對火箭的入軌精度要求更高。第一棒的發(fā)射任務水平怎么樣？工作人員說，這次發(fā)射的精度比預想的還高。

  中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心 張潤紅：天問二號探測器是一個重大的工程，它像一個接力賽，我這一棒已經(jīng)圓滿成功了，希望它后續(xù)的探測、采樣、返回都能圓滿成功。

  探月與航天工程中心副主任、天問二號任務新聞發(fā)言人 韓思遠：天問二號任務是我國首次開展行星際取樣返回，這次任務實施難度大，周期長、風險高，我們29日發(fā)射任務取得了圓滿成功，但這只是我們?nèi)f里長征的第一步。我們一共搭載了11臺科學載荷，希望能夠為相關小天體的認知起源和演化帶來更多的突破和發(fā)現(xiàn)。

  未來十年 天問二號要走哪些“路”？

  目前，天問二號任務的接力棒已經(jīng)從火箭移交到了探測器上。發(fā)射入軌后，天問二號還將經(jīng)歷12個飛行階段。這次任務是“雙目標探測”：

  首先，天問二號要先用兩年半左右的時間，完成對小行星2016HO3的探測、取樣并返回地球。預計于2027年底，天問二號的返回艙將著陸地球。

  隨后，天問二號的主探測器將再次利用地球的引力彈弓效應，飛向它的第二個探測任務目標——主帶彗星311P，進行7年多的飛行和科學探測。

  值得注意的是，這次“雙目標探測”的兩段任務可謂是一近一遠、一冷一熱。小行星2016HO3一直在地球附近“游蕩”，而主帶彗星311P彗星則位于距離太陽非常遙遠的小行星帶。天問二號探測器飛向2016HO3，要經(jīng)受住近地區(qū)域太陽高溫的“炙烤”，而飛向311P時，則要開始懷念此前的陽光了。這種“兩重天”式的考驗對探測提出了哪些更高的要求？將會帶回哪些有價值的宇宙信息？

  探月與航天工程中心副主任、天問二號任務新聞發(fā)言人 韓思遠：我們現(xiàn)在對2016HO3小行星的認知，還處于對現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)的一些計算以及仿真推演，我們也是針對這些不確定性采取了一些應對的措施和方案，在實施策略上采取了“邊飛邊探邊決策”的實施原則。

  天問二號任務地面應用系統(tǒng)總指揮 李春來：據(jù)現(xiàn)有的資料，它的直徑可能只有100米左右。這個小行星非常特別，我們不知道它是什么樣的成分，來自哪里，有人說它可能是月球飛出去的，也有人說可能是在地球形成的時候還殘余的原料，這個需要在探測完了以后，我們才會得到一些研究的結果。而這311P的成分是比較古老的，比較久遠的，可能更接近太陽系早期的原始的成分，這個也是我們研究的一個興趣和研究的一個對象。

  天問二號旅途近10年

  與“短期”任務有何不同？

  天問二號開啟了我國首次對地外小天體的“雙目標探測”，這意味著我國深空探測又邁出了新的一步。中國航天從“日積跬步”到“十年之約”，如此長的任務周期，和以往相對短期的任務相比有何不同？

  北京航空航天大學宇航學院副教授 張曉天：天問二號是我國行星探測工程當中任務周期最長、飛行距離最遠的任務。這次超長時間的深空航行任務背后有很多的新的技術的突破。我們舉兩個例子，分別是自主的探測導航還有電推進。

  先說自主探測導航，探測器從伴飛到接觸小行星的控制必須極其精準，稍有不慎就可能發(fā)生側翻、碰撞等這樣的意外。為此，天問二號采用了邊飛邊探測邊決策的策略，相比以往的航天器，用更高的智能化的程度來去應對這樣的挑戰(zhàn)。

  再說電推進，因為整個任務周期長達十年，對航天器的動力系統(tǒng)提出了更高的要求。天問二號采取了離子電推進和化學推進綜合使用的動力系統(tǒng)。電推進相比以往的靠推進劑的劇烈化學反應的推進，具有更好的效能，也能夠節(jié)省更多的燃料。相比之下，它就特別適合長時間的深空航行。

  天問二號的任務周期跨度在十年，與之相比，之前嫦娥六號探月采樣返回大概是兩個月，天問一號火星探測整個任務周期大約是兩年，天問二號的任務周期比他們都要長得多。

  在如此長的任務下，除了前期要做足充分的準備之外，在這十年內(nèi)都需要有專門的技術隊伍，持續(xù)監(jiān)測管理天問二號探測器的運行狀態(tài)，這個與以往的地球衛(wèi)星常年運行維護也不太一樣。

  地球衛(wèi)星在生命周期內(nèi)，自身狀態(tài)和功能任務都不會發(fā)生太大的變化，而天問二號在這十年當中要不斷地經(jīng)歷新的環(huán)境，要不斷調整飛行狀態(tài)，保證精準地飛向兩個探測目標，所以比以往的衛(wèi)星長期運行維護的難度也要大。

  太空探索 年輕人才正不斷涌入

  近10年的任務周期，讓天問二號探測任務成為中國航天史上周期最長的任務。長周期的任務接力不僅需要技術支持，更需要人才儲備。目前，嫦娥團隊、神舟團隊平均年齡是33歲，北斗團隊平均年齡是35歲。除了年齡，人才類型也更加多元。面對航天裝備制造技能人才的缺口，去年底，教育部在職業(yè)教育新專業(yè)中首次增設航天裝備領域專業(yè)，在航空航天飛行器的加工制造和維修維護領域吸引更多年輕人的加入。天問二號邁出了深空探測的新一步，這10年之約對航天人才儲備意味著什么？

  北京航空航天大學宇航學院副教授 張曉天：在這些新的技術突破的背后，首先是國家對深空探測這個領域持續(xù)的大力的投入和支持。除此之外，在全國兩會中也重點強調了大力推動商業(yè)航天等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。比如咱們前面提到的自主導航技術、電推進技術、空間機構技術。現(xiàn)在都有很多商業(yè)航天企業(yè)也在大力的研發(fā)，逐漸成為國家航天的有效的補充，也帶來了很多新的活力。

  行星探測任務是周期非常長的航天探測任務，天問二號就到了十年，未來邁向更遠的深空的時候，任務周期還會更長。為了能在這么長的周期下保障航天器任務的可靠實施，一定需要堅實的人才隊伍。

  十年的時間，足夠一個剛入職的青年設計師成長為一個專業(yè)技術骨干，甚至是技術帶頭人。從近年的航天發(fā)射的直播中，我們也能看到隊伍逐漸年輕化的趨勢，有越來越多的青年人出現(xiàn)在了核心崗位上。

  未來隨著航天任務越來越復雜，從設計到管理到加工制造，再到保障運行等等，方方面面都會需要更多的人才。也希望有越來越多的年輕人選擇學習航天專業(yè)，加入航天行業(yè)，為我國的航天事業(yè)發(fā)展貢獻力量。