中国深空探测新纪元：天问系列任务与小天体研究突破

中国航天事业正迈向深空探测新高度。2025年5月成功发射的天问二号(Tianwen-2)将首次实现对小行星(469219)Kamo'Oalewa和主带彗星311P/PANSTARRS的联合探测，计划2026年采集1公斤小行星样本，2027年返回地球后继续7年彗星探测之旅。同时，嫦娥六号(Chang'e-6)带回的月球背面样品揭示了月表不对称性等重要发现。这些成果通过《National Science Review》和《Nature》系列论文发表，为理解月球演化和行星形成提供了新视角。国际月球科研站(ILRS)计划更展现了中俄合作的深空探索蓝图，人工智能技术将推动"太空机器人"(astrobots)在未来的主导作用。

　　

浩瀚宇宙中，人类对地外天体的探索从未停止。近年来，中国航天事业取得了一系列突破性进展，从月球背面采样到小行星探测计划，正在改写人类对太阳系的认知边界。这些探索不仅满足科学好奇心，更关乎人类未来在太空的可持续发展。其中，月球两极的水资源分布、小行星的组成特征以及彗星的活动机制，都是当前行星科学领域亟待解决的关键问题。

中国空间技术研究院(CNSA)主导的天问系列任务正是针对这些科学问题展开的系统性探索。2025年5月发射的天问二号(Tianwen-2)探测器将执行人类首次对小行星和彗星的联合探测任务。该探测器首先瞄准近地小行星(469219)Kamo'Oalewa，计划于2026年7月采集约1公斤样本并通过飞越方式在2027年底将样本舱送回地球。随后利用地球引力弹弓效应，开启长达7年的彗星探测之旅，预计2030年抵达主带活跃彗星311P/PANSTARRS并进行为期3年的观测。这一创新性的双目标探测方案突破了美国以往单一目标探测的模式，为小天体研究提供了全新视角。

在月球探索方面，嫦娥六号(Chang'e-6)任务实现了月球背面南极-艾特肯盆地的采样返回，带回近2公斤珍贵月壤样本。由中国科学院地质与地球物理研究所、国家天文台、广州地球化学研究所等机构牵头的研究团队，通过对这些样品的分析，在《National Science Review》和《Nature》上发表了系列突破性发现。研究揭示了月球最古老撞击坑的形成时间、持续火山活动的证据、古月球磁场的波动特征，以及月球正面"极度贫化"的地幔组成和背面较低的水含量。这些发现为理解月球不对称演化的内在机制提供了关键线索。

关键技术方法方面，研究团队采用了多种先进分析技术：对小行星和彗星探测采用多目标轨道设计技术；月球样品分析使用高精度同位素定年法；月壤成分检测采用X射线衍射和质谱联用技术；磁场研究采用古地磁学分析方法；水含量测定使用红外光谱技术。这些方法为获取高质量科学数据提供了保障。

主要研究结果包括：

1. 1.

   月球演化历史：通过嫦娥六号样品分析，确定月球最古老撞击坑形成于约42亿年前，比此前估计早1亿年。

2. 2.

   火山活动持续时间：发现月球火山活动持续至20亿年前，比传统认知延长了近10亿年。

3. 3.

   磁场演化特征：揭示月球磁场强度在35-30亿年前出现显著波动，可能与内核动力学过程相关。

4. 4.

   成分不对称性：证实月球正面地幔极度贫化(ultra-depleted)挥发性元素，而背面水含量显著低于正面。

5. 5.

   小天体探测技术：天问二号任务验证了多目标探测、采样返回与引力助推相结合的深空探测新模式。

在国际合作方面，中国主导的国际月球科研站(ILRS)计划正稳步推进。该计划将分阶段实施：2026年发射的嫦娥七号(Chang'e-7)配备轨道器、着陆器、巡视器和"微型跳跃探测器"，全面勘察月球南极资源分布；2028年的嫦娥八号(Chang'e-8)将测试月壤制砖、闭环生命支持等关键技术；到2030年建成核心基础设施。长征十号重型运载火箭将承担能源通信枢纽、资源开采设备和遥控科学实验室等模块的运输任务。2030年代初期计划开展载人任务，逐步扩展温室、辐射防护罩等设施。

值得注意的是，人工智能技术的快速发展正在重塑太空探索模式。研究指出，未来十年可能出现具备高度智能和行为适应能力的"太空机器人"(astrobots)，它们能在严格的地面监督下，通过世界模型训练适应特定空间环境的工作学习需求。这种技术路线有望解决长期太空驻留对人类生理认知的未知影响。

这项系列研究由蒲慕明(Mu-ming Poo)担任执行主编的《National Science Review》发表，不仅展现了中国在深空探测领域的系统布局和技术实力，更为理解行星形成演化提供了全新科学视角。从月球地质学到小天体探测，从天体物理学到太空机器人技术，这些跨学科研究成果将推动人类对太阳系的认识迈向新高度，为未来的星际探索奠定坚实基础。国际合作框架下的数据共享和联合研究模式，如嫦娥五号样品已与美国、法国等六国共享，新成立的国际深空探测协会(IDSEA)推动发展中国家参与立方星项目等，都体现了中国航天开放包容的发展理念。