去“准月亮”挖一勺土：天问二号如何探寻2016 HO3 的身世之谜？

本文为原创图文，未经授权不得擅自转载、摘编或使用。文中图片可能涉及第三方版权，转载使用可能引发侵权纠纷；如需转载，请通过本公众号私信留言联系我们，经授权后规范使用。

2025年5月29日，西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭托举天问二号升空，我国首次小行星探测与采样返回任务由此启程；

经过约400天、10亿千米的长途跋涉，2026年6月，天问二号首次在导航视场中识别目标小行星2016 HO3;

7月2日，探测器抵近约 20 千米并拍下目标；

7月6日，国家航天局宣布成功抵达，正式开始科学探测。

我国深空采样的目标从月球延伸至小行星，三个问题随之而来：它怎样运行、来自哪里，又如何从表面挖一勺土呢？

图1 天问二号抵达小行星2016 HO3概念图

图片来源：AI生成

一、追上“准月亮”：

它究竟怎样运行？

人们形象地称2016 HO3为“地球忠实小跟班”，也给它起了一个更熟悉的名字——“准月亮”。它是与地球共轨的近地小行星，绕太阳运行，与地球处于1∶1平均运动共振，即两者绕太阳一圈都接近一年。

从随地球一起转动的视角看，它仿佛在地球周围画圈。它与地球像两名圈速相近的长跑者，始终各自绕太阳奔跑，在漫长的共轨过程中，两者相距约38至100倍地月距离。

前期的地面观测已大致勾勒出它的轮廓：直径约30—100米，可能呈细长形，约27—30.5分钟自转一周；光谱更倾向于富含硅酸盐的石质类型。准确形状、质量、内部结构和表面状态仍待近距探测。

图2 地球和2016 HO3轨道关系示意图

图片来源：AI生成

二、打开“时间胶囊”：

它究竟来自哪里？

天问二号造访2016 HO3的一项核心目标就是探寻它的身世。因为小天体较少经历大行星那样持续的地质改造，它可以像一枚“时间胶囊”一样封存太阳系早期形成、碰撞和迁移信息，也有助于追问地球的水和有机物从何而来，从而揭示太阳系形成与演化、生命起源的奥秘。

第一条身世线索指向月球。2021年的地基观测发现，它的反射光谱与一些月球样品相似；2024年的一项基于轨道演化的研究提出，它可能是月球撞击抛出的碎片，候选源区为月球背面的布鲁诺撞击坑。另一条线索则指向主小行星带。

2026年的两项研究分别从轨道动力学和表面光谱角度提出，它可能从那里迁移而来，表面物质或更接近一种石质陨石材料。两种解释都尚未定案。

一勺样品，有望帮助我们判断这颗“准月亮”来自月球还是主小行星带。样品中的矿物、同位素和微观结构提供了它的“出生证明”。这些证据再与理论分析、实验模拟相互印证，便有望为身世之争给出明确结论，打开这颗“时间胶囊”。

三、稳住“小石块”：

样品究竟怎样取得？

面对这样一颗转得快、引力又弱的小天体，安全取样是世界级难题：一次轻触也像在冰面上蹬了一脚，探测器可能反弹、倾倒，颗粒也会飞散；采样点可能覆盖裸岩、细颗粒表面物质（星壤）或块石；再考虑到远距离通信的明显时延，探测器需自主应对各类状况。

看清目标，是取到样品的前提。

天问二号将用相机、光谱仪和雷达等测量形貌、自转、成分与内部结构，再根据采样点的地形和星壤承载力选择方式：悬停采样在约30米处跟随小行星自转，降至约1米稳定悬停，由机械臂下探取样并测量表层力学性质；

触碰采样用盘状气动采样头短暂接触星表，以对转毛刷收集颗粒，再由高速气流送入收集舱；附着采样则让三脚架先缓冲接触，发动机向下压住探测器，爪刺抓牢星表，站稳后再触碰取样。

任务专家称这套面向数十米级小行星的附着采样为“中国首创”，探测器需自主完成缓冲、下压、锚定、取样一整套动作链条。三种方案如何取舍，将由后续探测数据决定；它们最终都指向同一个目标——从这颗“准月亮”上取下一勺记录太阳系往事的土，并把它安全带回地球。

图3 三种采样方式示意图

图片来源：AI生成

按长期任务规划，装有样品的返回舱预计于2027年底到达地球；主探测器则“过家门而不入”，继续飞往主带活跃小天体311P，追问它为何会出现彗星般的尘尾。

天问二号把远程观测、近距测量与取样分析连成证据链，也在验证自主导航、微重力取样和高速返回等关键技术。人类对太阳系的认识，正是在一次次抵达、测量和取样中向前推进。一勺小行星土，连接着人类的追问，也通向更远的深空。

作者：

武迪 北京航空航天大学宇航学院 副教授

程林 北京航空航天大学宇航学院 副教授

师鹏 北京航空航天大学宇航学院副院长 教授

审核：刘颖 李培元 张超 杨柳