火星探测器

相比我国此前实施的月球、火星探测任务，天问二号任务的探测目标不同，涉及的技术难点也不相同。
　　一是任务距离跨度大。2016HO3小行星距离地球约1800万至4600万公里，311P主带彗星距离地球约1.5亿至5亿公里，通信存在较长延迟。距离远、目标多、周期长，对轨道设计、能源管理、智能控制，以及工作状态的长寿命、高可靠等方面都提出很高要求。
　　二是目标天体特性存在未知。根据现有观测数据，2016HO3小行星的自转速度、表面状态等具体情况尚存不确定性。对此，科研团队为探测器制定了“边飞边探边决策”的策略，提高了探测器智能化自主化程度，并设计了3种采样方式，以应对相关不确定因素。
　　三是弱引力条件下采样。相比“嫦娥”在月球上挖土时的表取和钻取，小行星的微重力环境会让探测器无处着力。据判断，2016HO3小行星的平均直径约41米，几乎是零重力，而且处于高速自转状态。在这种复杂条件下，探测器要利用有限时间完成稳定附着及采样，任务难度极大。为尽最大努力获取样品，天问二号将尝试多种采样方式。
获取样品后，天问二号探测器将等待合适的时机，把样品送回地球。接近地球时，装着样品的返回舱将与主探测器分离，独自再入地球大气层。如果一切顺利，大概在2027年底，科学家就能签收这份小行星“土特产”。而投送完“包裹”的天问二号则要继续飞行，前往主带彗星311P，开展后续科学探测任务。
　　入轨精度要求有多高？好比从北京投篮命中上海篮筐
　　当日实施的发射，长征三号甲系列运载火箭首次执行地球逃逸轨道发射任务，其中颇有讲究。
　　以往地球轨道范围内的发射任务，火箭分离速度为大约每秒7.9千米的第一宇宙速度，而在此次任务中，火箭分离速度需超过约每秒11.2千米的第二宇宙速度。在综合考量火箭运载能力、履约能力和可靠性等因素后，长征三号乙运载火箭被选为天问二号的“座驾”。
由于小行星体积小、质量小、引力弱，捕获难度大，对火箭入轨精度要求极高。发射任务中，火箭入轨速度在达到约每秒11.2千米的基础上，还要保证与设计所要求速度的偏差不能超过1米，否则可能给探测器带来百万公里级的误差。这样的入轨精度，就好比在北京投出一个篮球，要投进位于上海的篮筐，还要保证篮球入筐时的飞行角度和速度。为此，火箭团队在采用迭代制导技术的基础上，运用了末速修正技术，在分离前实时调整火箭的速度、姿态等，确保满足入轨精度要求。