□ 本报记者 杨频萍

5月29日凌晨，天问二号小行星探测器在长征三号乙运载火箭的托举下直冲霄汉。天问二号计划通过一次发射完成多项探测任务，对小行星2016HO3进行伴飞、取样后返回地球，同时对主带彗星311P开展伴飞探测。

此次飞行任务需要跨越4亿公里，飞行时间长达10年之久。探测器搭载的10种科学载荷堪称“宇宙勘探套装”——透视小行星物质成分的可见红外成像光谱仪、可捕捉天体温度密码的热辐射光谱仪、像“太空金属探测器”般扫描磁场痕迹的磁强计、解码粒子微观世界的带电粒子与中性粒子分析仪……它们将在10年追“星”路中对目标天体进行全方位的观测和研究。

记者了解到，南京大学深空探测科学与技术研究院教授孔令高在中国科学院国家空间科学中心工作多年，他作为副主任设计师参与研发的带电粒子与中性粒子分析仪，正是跟随天问二号一起飞向太空的“乘客”之一。它将用于探测小行星以及主带彗星周围的带电粒子环境和中性气体环境，包括这些粒子的能量、方向和成分信息。

孔令高介绍，小行星和主带彗星会持续受到高速太阳风的轰击。这些带电粒子流在小行星或主带彗星表面会反射或溅射出带电粒子。太阳风还会从主带彗星“吹”出一些中性气体成分（来自主带彗星表面或者内部）围绕在主带彗星周围。

“探测原理简单来说，可以理解为通过元件感应信号的强度大小对应粒子的能量，感应信号发生的位置对应粒子的方向，感应粒子的飞行速度来区分成分信息。”孔令高打了个比方，就好比瘦子跑得快，胖子跑得慢。“瘦子”对应个头小，也就是质量数小的粒子，“胖子”对应个头大，是质量数大的粒子。

2020年，我国曾经成功发射天问一号，实现在火星表面的软着陆，传回了大量的科研数据。此番发射天问二号，并将探索的目标定在小行星和主带彗星，飞行难度上升了不少，仪器如何确保在微重力、高低温等极端条件下稳定工作？

孔令高解释，天问二号将要探测的小行星和主带彗星比火星小很多，它们在环境上最大的区别是，火星有较为稠密的大气，小行星几乎没有；主带彗星会有一些，但是会非常稀薄。在小行星、主带彗星周围工作的仪器面临的主要极端环境是高低温交变。“也就是太阳光照射时会很热、没有太阳光照时很冷。对此，我们采取的措施主要有两个方面，一方面是仪器采用的材料和元器件要具有较好的耐高低温的能力，另一方面会给仪器‘穿’一层特殊的‘衣服’，再结合飞船提供一些额外的保护措施，确保仪器稳定工作。”

天问二号的太空探测将耗时10年。用这么长的时间探索未知，到底值不值？孔令高表示，开创性的工作没有“值不值”，“我们国家发展到这个阶段了，需要为全人类的认知作贡献，这是大国的担当。”他告诉记者，通过对小行星和主带彗星上的粒子进行探测，我们可以更好了解太阳风是如何影响这些小天体的演化的，揭示小天体的来源、历史和未来演化方向等关键科学问题。成分信息的探测还有助于我们了解生命起源的蛛丝马迹。

“现在我依然是这台仪器科学研究团队的专家，参与仪器定标以及后续的科学数据应用工作。”孔令高2003年从南京大学天文与空间科学学院本科毕业后，一直在中国科学院国家空间科学中心深造和工作。2023年9月，他选择回到南大，在南大苏州校区继续自己的科学研究。

“20多年来，我参与了嫦娥一号、嫦娥二号、天问一号、天问二号、中国空间站等多个重要的航天项目。这些实战的科研经历对于我现在的教学很有帮助。”如今，孔令高会在课堂上介绍我国自己的探测计划项目，以及所学知识在科研过程中的实际应用。“期待能够激发更多学生投入中国的航天事业，从事深空探测研究。”孔令高说。