天问二号

天问二号（Tianwen-2），别称郑和号，是一颗小行星探测器，由中国航天科技集团有限公司研制，由主探测器和返回舱两部分组成。

2023年3月，天问二号任务正式获得国家批准立项。2025年5月18日，行星探测工程天问二号探测器在西昌卫星发射中心按计划完成技术区总装、测试、加注等工作后，顺利转入发射区，并按计划开展各项功能检查、联合测试等工作。5月29日1时31分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，随后将行星探测工程天问二号探测器送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，中国首次小行星探测与采样返回之旅顺利迈出第一步。

天问二号的探测对象是近地小行星2016HO3，要实现在小行星2016HO3上面采样返回，在采样的时候，离地球大概4300万—4500万公里，这将是中国首次从行星际拿回样品，天问二号在完成主任务之后，还要争取去探测一个主带的小行星，叫主带彗星。天问二号的探测任务，有助于填补太阳系小天体研究领域的空白。

研制背景

2016年12月中国政府发布的《2016中国的航天》白皮书明确提出：航天是当今世界最具挑战性和广泛带动性的高科技领域之一，航天活动深刻改变了人类对宇宙的认知，为人类社会进步提供了重要动力。2020年发射首颗天问一号，实施环绕和巡视联合探测。开展火星采样返回、小行星探测、木星系及行星穿越探测等方案的深化论证和关键技术攻关，适时启动工程实施，研究太阳系起源与演化、地外生命信息探寻等重大科学问题。

研发进程

2022年5月，在天津航天机电设备研究所宇航产品中心，科研团队为“天问二号”装配国内自主创新的首款圆形柔性太阳翼，体积更小，供电能力更大，为“天问二号”深空探测，提供能源保障。

2023年3月，天问二号任务正式获得国家批准立项，通过一次发射，实现从近地小行星2016HO3采样返回地球，之后前往主带彗星311P开展伴飞探测。4月，天问二号已基本完成初样研制阶段的工作。

2024年9月24日，国家航天局宣布，天问二号计划于2025年发射，完成小行星采样返回任务。10月15日，国新办举行新闻发布会，介绍中国空间科学中长期发展规划有关情况，国家航天局系统工程司司长杨小宇在会上表示，在行星探测方面，会发射天问二号、天问三号、天问四号。天问二号对小行星进行环绕综合探测，然后采样返回，对小行星的演化和太阳系的早期历史进行研究。

运行动态

2025年2月20日，天问二号任务探测器运抵西昌卫星发射中心。4月17日，国家航天局召开新闻发布会。国家航天局系统工程司副司长刘云峰提到，2025年天问二号会执行小行星伴飞抽样探测任务。5月18日，天问二号探测器在西昌卫星发射中心顺利转入发射区，并按计划开展各项功能检查、联合测试等工作。

2025年5月29日凌晨1时31分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。火箭飞行约18分钟后，将探测器送入地球至小行星2016HO3转移轨道。此后，探测器太阳翼正常展开，发射任务取得圆满成功。截至6月6日上午，天问二号探测器与地球距离超300万千米，工况良好。

结构组成

主探测器

天问二号探测器由主探测器与返回舱组成。主探测器的主电能供给系统是构造独特的圆形柔性太阳翼，酷似撑开的大伞。科研人员选用这种特殊构型的“保护伞”，降低了传统太阳翼在探测器软着陆过程中的触地风险。“天问二号“采用双翼结构，单个翼的面积达17平方米。它携带如此硕大的太阳翼，原因之一是考虑到任务目标远大"天问二号”完成小行星取样返回任务后，主探测器很可能还将继续向深空飞行，在这个过程中，获取的阳光会越来越少，因此需要特意加大太阳翼。

太阳翼是名副其实的“保护伞”，在深空探索征程中源源不断地将太阳能源转换为飞行器持续使用的电能。柔性太阳翼的基板具有较大的柔性，厚度很小，一般不超过0.5毫米，最大的优点是收拢体积更小，质量更轻。在太空中，太阳翼舒展打开，并在航天器飞行过程中不断调整方向，对准太阳，提供最大效率的阳光射入。由于单个太阳电池一般无法满足需求，以串、并联方式结合的太阳电池及相关结构等组成的发电装置就是太阳电池阵，为航天器提供能源。

运载火箭

天问二号探测器计划5月底搭乘长征三号乙运载火箭择机实施发射。长征三号乙（CZ-3B），由中国运载火箭技术研究院研制，是在长征三号甲（CZ-3A）和长征二号系列运载火箭E（CZ-2E）火箭的基础上研制的大型三级液体捆绑火箭，以长征三号甲作为芯级，捆绑四枚2.25米直径液体助推器构成，助推器及其捆绑结构则与长征二号E基本相同，主要用于发射地球同步转移轨道卫星，亦可进行一箭多星发射或其它轨道卫星的发射，也是中国用于商业卫星发射服务的主力火箭。长征三号乙运载火箭全长56.3米，一、二子级直径3.35米、助推器直径2.25米，三子级直径3.0米，卫星整流罩最大直径4.2米，起飞质量456吨，GTO运载能力为5.5吨。

任务规划

天问二号的探测对象是近地小行星2016HO3，要实现在小行星2016HO3上面采样返回，“天问二号”在采样的时候，离地球大概4300~4500万千米，这将是小行星3789首次从行星际拿回样品，“天问二号”在完成主任务之后，还争取去探测一个主带的小行星，叫主带彗星。小行星探测最大的难点是无重力，也就是不能像行星探测一样，通过探测器制动减速由行星引力作用进入环绕轨道，这就为开展小行星表面采样增加了难度。

天问二号任务将通过一次发射，实施小行星2016HO3伴飞、抽样、返回和主带彗星311P伴飞探测等多项任务。小行星2016HO3被称为“地球准卫星”，稳定运行于地球轨道附近，其公转周期与地球公转周期接近，保留着太阳系诞生之初的原始信息，是研究太阳系早期物质组成、形成过程和演化历史的“活化石”，具有极高的科研价值。

天问二号拟于2032年抵达并对主带彗星311P进行探测。主带彗星311P是运行在火星与木星轨道之间小行星带中的小天体，同时具有传统彗星的物质构成特征和小行星的轨道特征。天问二号会使用多臂协作式小天体附着抽样机器人机械系统，将自己固定在小行星表面再执行采样任务，目标是取得100克以上的小行星样品。采样完毕后，天问二号将样品交还地球需要半年左右的时间。

天问二号的工程目标包括：突破弱引力天体表面取样、高精度相对自主导航与控制、小推力转移轨道设计等一系列关键技术。与此同时为小行星起源及演化等前沿科学研究提供探测数据和珍贵样品。天问二号的科学目标聚焦于测定小行星和主带彗星的多项物理参数。一是测定小行星和主带彗星的轨道参数、自转参数、形状大小、热辐射特性等物理参数，开展轨道动力学研究；二是开展小行星和主带彗星的形貌、物质组分、内部结构以及可能的喷发物等研究；三是开展样品的实验室分析研究，测定样品物理性质、化学与矿物成分、同位素组成和结构构造，开展小行星和太阳系早期的形成与演化研究。

天问二号任务规划共包含发射段、小行星转移段、小行星接近段、小行星交会段、小行星近距探测段、小行星采样段、返回等待段、返回转移段、再入回收段、主带彗星转移段、主带彗星接近段、主带彗星交会段、主带彗星近距探测段等13个飞行阶段。其中，小行星探测包括9个阶段，总耗时约2.5年。在发射段顺利完成后，探测器进入小行星转移段，期间需实施深空机动、中途修正等操作，直至距离小行星约3万公里处。随后依次进入小行星接近段、交会段、近距探测段，在近距探测段按照“边飞边探、逐步逼近”原则，对小行星开展悬停、主动绕飞等探测，确定采样区后进入采样段。完成采样任务后，探测器将经历返回等待段、返回转移段，在返回转移段接近地球，返回舱与主探测器分离，之后独自进入再入回收段，预计于2027年底着陆地球并完成回收。主探测器则继续飞行，前往主带彗星311P，开展后续探测任务，这一阶段任务预计持续数年时间。

技术创新

探测采样

由于小行星上没有重力，这意味着航天器无法环绕小行星飞行，只能在茫茫宇宙中追上它，与其一起飞行，并在伴飞的过程中进行附着，择机抽样。天问二号项目团队共设计有三种采样方式，分别是触碰采样、悬停采样和附着采样。天问二号探测器还会针对目标天体特性未知等难题采用“边飞边探边决策”的策略，从距离目标天体约2000千米开始，基本自主开展目标天体精准捕获、逐步接近、科学探测和样品采集。

引力加速

天问二号完成对小行星2016HO3的伴飞、取样任务后，到了地球附近，会把装有小行星样品的返回舱丢下来，并借助地球来一次引力加速，因为311P运行在主小行星带，比火星轨道还要靠外，所以天问二号要克服太阳引力才能抵达。预计天问二号从地球飞到311P，需耗费7年时间。天问二号任务选择地球准卫星和主带彗星为探测对象，在国际上尚属首次，将为国际小行星研究领域贡献中国智慧。

先进设备

天问二号探测器上配置了中视场彩色相机、多光谱相机、可见红外成像光谱仪、热辐射光谱仪、探测雷达、磁强计、带电粒子与中性粒子分析仪、喷发物分析仪等8台科学载荷，以及窄视场导航敏感器、激光一体化导航敏感器2台工程和科学复用载荷，还搭载1台旋转衍射高光谱相机。这些先进设备会助力探测器在飞行过程中对小行星和主带彗星进行探测，获取科学数据。