小行星研究保姆級入門教程
當前公布的中國小行星探測計劃中，2025年前後將對最穩定的地球准衛星469219 Kamo`oalewa進行環繞探測並採樣返回，同時計劃發射動能撞擊器撞擊小行星2019 VL5。小行星探測的目標已經逐步從科學研究向小行星防禦和資源利用轉變。為了更好地服務我國的小行星探測任務，有必要對已經進行、正在進行和將要進行的小行星探測任務進行梳理總結。
當前，共實施並完成小行星探測任務13次，包括7次順訪任務和6次專訪任務。目前，還有3次已經發射但未完成的專訪任務以及計劃任務4次（圖1）。
圖1 小行星探測歷史
順訪任務
探測任務：Galileo
國家：美國
發射時間：1989年10月18日
順訪小行星：951 Gaspra
951 Gaspra
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：S型
探測時間：1993年8月28日
外形特徵：形似花生（18.2km × 10.5km × 8.9km)，平均直徑約為12.2km
結構特徵：密度為4 g·cm-3，緻密天體
撞擊特徵：具有低密度撞擊坑，估算表面年齡為20~300Ma
順訪小行星：243 Ida
243 Ida
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：S型
探測時間：1991年10月29日
形狀特徵：形如牛角麵包（59.8km × 25.4km × 18.6km)，平均直徑為31.4km
結構特徵：密度為2.6±0.5g·cm-3，低密度指示243 Ida的內部可能存在大量空隙，其內部碎石堆結構可能繼承自Koronis石質小行星家族。
成分特徵：礦物成分類似於LL型球粒隕石，存在大量由矽酸鹽礦物橄欖石和輝石等構成的風化層。
表面特徵：表面撞擊坑已達到飽和狀態
其他：具有衛星 Dactyl。
探測任務：Cassini-Huygens
國家：美國
發射時間：1997年10月15日
順訪小行星：2685 Masursky
2000年1月22日Cassini-Huygens號拍攝的2685 Masursky小行星
Copyright: NASA/JPL/Cassini Imaging Team
軌道：主帶
光譜類型：S型
探測時間：2000年1月23日
形狀特徵：球形，平均直徑約10.7±0.2km
探測任務：Deep Space 1
國家：美國
發射時間：1998年10月24日
順訪小行星：9969 Braille
9969 Braille
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：Q型
探測時間：1999年7月29日
形狀特徵：大小為1.0~2.1km
表面特徵：幾何反照率較高，表面較為新鮮
探測任務：Stardust
國家：美國
發射時間：1999年2月7日
順訪小行星：5535 Annefrank
5535 Annefrank
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：S型
探測時間：2002年11月2日
形狀特徵：主體形似三稜柱，底部為較小圓球體，平均直徑約為4.8km
探測任務：Rosetta
組織：ESA
發射時間：2004年3月2日
順訪小行星：2867 Steins
2008年9月5日Rosetta號上的OSIRIS廣角鏡頭在飛躍2867 Steins小行星時拍攝的照片
Credit: ESA ©2008 MPS for OSIRIS Team
軌道：主帶
光譜類型：E型
探測時間：2008年9月5日
形狀特徵：形似扁球體，具有陀螺狀外觀，平均直徑約為4.9±0.4km，中部具有巨型橫跨赤道面發育的斷層。
表面特徵：表面缺乏小型撞擊坑，太空風化作用較弱。
順訪小行星：21 Lutetia
21 Lutetia
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：C/M型
探測時間：2010年7月10日
形狀特徵：形狀不規則，平均直徑約為98.0±2.0km
結構特徵：密度較小，孔隙率較高
成分特徵：與碳質球粒隕石或頑輝球粒隕石類似
探測任務：New Horizons
國家：美國
發射時間：2006年1月19日
順訪小行星：486958 Arrokoth
486958 Arrokoth
Copyright: NASA
軌道：柯伊伯帶
光譜類型：未知
探測時間：2019年1月1日
形狀特徵：形平均直徑約為18.26km
表面特徵：表面撞擊坑少
成因：由低速撞擊形成
探測任務：嫦娥二號
國家：中國
發射時間：2010年10月1日
順訪小行星：4179 Toutatis
4179 Toutatis
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：S
探測時間：2012年12月13日
形狀特徵：最大長寬為4.75km × 1.95km，平均直徑約為5.4km，形似生薑
表面特徵：表面存在大小不一、分布不均的撞擊坑，曾遭受大量小天體撞擊且可能經歷了大撞擊事件
結構特徵：碎石堆結構
專訪任務
探測任務：NEAR
國家：美國
發射時間：1996年2月17日
任務目標：小行星與隕石和彗星的聯繫，以及早期太陽系的狀況
簡介：為了「更快、更好、更便宜」地探索太陽系，NASA設立了Discovery Program，以支持一系列成本低且目標明確的太空探索任務。近地小行星會合任務（Near-Earth Asteroid Rendezvous，NEAR）是其首個項目。2000年3月14日，在NEAR號進入253 Mathilde軌道一個月後，NASA為紀念著名行星地質學家Eugene M. Shoemaker（1928-1997）將NEAR號重新命名為NEAR-Shoemaker號。
專訪小行星：253 Mathilde
253 Mathilde
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：S
探測歷程：1997年6月27日在距離1200km處進行了飛越探測。2000年2月14日至2001年1月24日進行環繞探測。
形狀特徵：橢球形（66km × 48km × 46km），平均直徑約為53±2.6km
表面特徵：表面布滿了撞擊坑，存在五個相互不干擾的、保存完整的、直徑與其平均半徑近似的巨大撞擊坑。其中最大的撞擊坑Karoo直徑約為33 km。
結構特徵：密度較低1.3±0.2 g/cm3，孔隙度較高可達50%，很可能是碎石堆結構。
成分特徵：表面較暗且成分均勻，與異常熱變質的CI/CM型球粒隕石，或衝擊熱變質的普通球粒隕石更為相似。
專訪小行星：433 Eros
433 Eros
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：C
探測歷程：2001年2月12日著陸探測
形狀特徵：形似馬鈴薯，平均直徑約為16.84±0.06km
表面特徵：表面存在大量線性凹陷等地貌，以及大量分布不均勻、大小不一、埋深不同的撞擊碎片和細粒物質組成的複雜風化層，撞擊坑數量少，尤其缺少小型撞擊坑。其表面塵埃因為靜電傳輸作用形成了塵埃池。
結構特徵：質量為（7.2±1.8）×1015kg，推測密度為2.5±0.8g/m3，很可能為緻密小天體。
成分特徵：成分類似於普通球粒隕石
其他：周圍無磁場
探測任務：Dawn
國家：美國
發射時間：2007年9月27日
任務目標：通過詳細的環繞探測，深入研究形成於太陽系早期完整分化的兩個原行星，探究導致兩個天體不同形成和演化路徑的關鍵因素，同時深化對類地行星形成過程和形成條件的認知，以此加深對太陽系早期形成和演化過程的理解。
專訪小行星：4 Vesta
4 Vesta
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：V
探測歷程：2011年7月16日至2012年9月5日環繞探測4 Vesta；2015年3月7日至2018年6月環繞探測1 Ceres（矮行星，不在本篇介紹）。
形狀特徵：扁圓球體，平均直徑為525.4±0.2km。
表面特徵：地形複雜，存在著一系列平行和環繞赤道的線性凹陷，撞擊坑數量龐大且南北分布不均（北半球較多）。南半球被兩次最近發生的撞擊事件所改造。
成分特徵：4 Vesta經歷了複雜的岩漿演化，是一個高度分異的天體，由鐵鎳核、富含橄欖石的矽酸鹽幔、由鈣長輝長無球粒隕石組成的下地殼和以奧長古銅無球粒隕石為主的上地殼構成。赤道區域物質性質類似於鈣長輝長無球粒隕石，而南極撞擊盆地物質性質則更類似於奧長古銅無球粒隕石。4 Vesta被認為是HED隕石的來源。
採樣返回任務
探測任務：Hayabusa
國家：日本
發射時間：2003年5月9日
任務目標：研究S型小行星與隕石的相關性，理解25143 Itokawa的熱歷史。
簡介：1995年日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的前身日本航天科學研究所提出了小行星採樣返回任務Hayabusa。
專訪小行星：25143 Itokawa
25143 Itokawa
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：S
探測歷程：2005.9.12到達預定軌道並進行環繞探測；2005.11.19著陸25143 Itokawa；2010.6.13成功降落在澳大利亞沙漠。
形狀特徵：形狀不規則（0.355km × 0.294km × 0.209km），平均直徑為0.33km。由較小「頭部」，和較大的「身體」組成，「頸部」為一個收縮環狀結構。
結構特徵：質量約為（3.58±0.18）× 1010kg，估計體密度為1.95±0.14 g/cm3，是一顆典型的碎石堆結構小行星。
表面特徵：表面由粗糙和光滑兩種區域構成，界限清晰。粗糙區域內巨石數量較多，光滑區域較為平整和均勻。其表面米級別的巨石西側較東側多。表面的撞擊坑不超過100個，直徑基本>1m。表面存在著毫米到厘米級別的風化層。
其他：自轉周期為12.1h
採樣情況：原計劃發射金屬球將表面樣品濺射到打開的樣品返回艙中，但由於金屬球發射故障，該任務實施未能成功。Hayabusa探測器在小行星表面著陸時，濺射出的塵埃顆粒進入了敞開的樣品艙。返回後，在樣品艙內壁發現了10~100μm的1500顆塵埃顆粒。
成分特徵：表面由橄欖石、輝石、斜長石、隕硫鐵，以及少量的鐵紋石、鎳紋石、鉻鐵礦、鉀長石、磷灰石、磷鈣鈉石構成。這些顆粒的礦物組成和模式含量、體密度、孔隙率、粒度和氧同位素組成都與LL型球粒隕石非常相似，未發現天然有機化合物。
太空風化特徵：顆粒表面稀有氣體Ne、He、Ar含量隨深度發生變化。He主要存在於＜30nm的淺層，而Ne則存在於30～70nm的深層。這些稀有氣體主要來源於太陽風和宇宙射線等外部粒子的多次注入和擴散。根據宇宙射線產生的21Ne含量估算，這些顆粒正在以數十厘米每百萬年的速度流失到太空中。納米鐵較少。
演化歷史：氧同位素測溫結合26Al-26Mg年代學的研究顯示，25143 Iokawa母體在太陽系形成後的1.9到2.2個百萬年內，平均直徑至少增生到20km。太陽系形成後的5百萬年內，母體溫度達到峰值溫度達到800℃，此後便開始逐漸緩慢冷卻。在某個時間點，母體又遭受了一次災難性碰撞，形成了大量碎片。這些碎片一部分聚集起來形成「頭部」，一部分聚集起來形成「身體」。二者受到引力作用同向旋轉並且逐漸靠近，最終以較低的速度碰撞接觸，形成了25143 Itokawa。
樣品管理：Hayabusa樣品的4%被JAXA用於初步分析，10%的樣品被轉移到美國休斯敦航天中心的地外樣品管理處，15%的樣品用於國際公開申請。剩下的樣品中，一部分分配給JAXA進行研究及向公眾開放，其餘部分被永久儲存起來。所有研究者均可通過Hayabusa樣品研究機會國際公告系統（https://curation.isas.jaxa.jp/ao/index.html）進行申請。自2012年起，Hayabusa樣品已發放了10輪（第9及第10次開放期間無申請者)，當前正在開放第11輪申請。
探測任務：Hayabusa 2
國家：日本
發射時間：2014年12月3日
任務目標：研究C型近地小行星162173 Ryugu表面物質的分布，探究太陽系早期雪線周圍物質的運輸與混合過程；尋找返回樣品中與有機物質共存的水蝕變礦物，探究其母體中礦物-水-有機質的反應過程；通過年代學、後期熱蝕變和空間風化的研究，反演其形成過程；通過與撞擊過程相關的物理性質重建其碰撞歷史，探究星子在太陽系形成階段的動力學過程；進而探究早期太陽系、早期太陽系、原行星盤和小行星中的物質演化。
專訪小行星：162173 Ryugu
162173 Ryugu
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：Cb
探測歷程：2018年6月27日抵達162173 Ryugu；2019年2月21日和2019年7月11日兩次接觸採樣；2019年4月5日釋放撞擊器。返回樣品於2020年12月6日降落於澳大利亞沙漠中。Hayabusa 2完成預定採樣返回任務後，還剩餘約30千克推進劑，且各個系統工作狀態良好。因此繼續進行下一步的探測任務，計劃將於在2026年飛越2001 CC21；2031年抵達平均直徑約為30 m的小行星1998 KY26。
2001 CC21
Copyright: NASA
1998 KY26
Copyright: NASA
形狀特徵：具有典型的「頂部形狀」，即具有一個突出的赤道脊，從兩極看呈菱形。平均直徑為0.896±0.004 km。
表面特徵：反射率低，絕大部分表面撞擊坑直徑都大於100m，缺乏小型撞擊坑，赤道脊附近的撞擊坑數量最多。表面缺乏沙粒到卵石大小的風化層，大量覆蓋著鵝卵石到巨石大小的岩石。緯度≤70°的範圍內，每50平方公里可見一個直徑約為20m的巨石。太空風化可能在162173 Ryugu表面導致了脫水，這使得2.7μm的羥基吸收帶在反射光譜中相對於一般C型小行星顯得較弱。
結構特徵：孔隙度>50%，為典型的碎石堆小行星。
其他：自轉周期為7.63262±0.00002h，相較其他碎石堆小行星的速度慢了兩倍。
採樣情況：2019年2月20-22日，Hayabusa 2探測器對162173 Ryugu進行了第一次著陸採樣，採集表面樣品共3.2g，儲存於樣品倉A中。2019年4月3-6日，Hayabusa 2探測器向162173 Ryugu釋放了一個重達14kg的撞擊器。這次撞擊產生了直徑超過10m，深度約2~3m的人造撞擊坑。2019年7月8-11日，Hayabusa 2探測器在該人造撞擊坑中進行了第二次著陸採樣，採集樣品共約2.2g，儲存於樣品倉C中。在首次採樣和二次採樣的過程中，樣品倉B處於打開狀態，但僅採集到13±0.5mg樣品，表明三個樣品倉中物質的混合較少。
成分特徵：162173 Ryugu在岩石學、礦物學、同位素組成以及年代學等方面與CI型球粒隕石表現出極高的相似性，並具有重氮和富氘的特點，與星際塵埃相似。樣品中含有次生的水蝕變礦物，包括共生的蛇紋石-皂石、白雲石、布倫納石、羥基磷灰石、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦，以及磁鐵礦。水除了以羥基形式存在於矽酸鹽中外，研究還在黃鐵礦晶體包裹體中發現了含鹽和有機物的液態碳酸水。樣品中富含非生物成因的有機物化合物，包括酮類、脂肪胺、羧酸、芳香烴、含氮雜環化合物，以及15種胺基酸。採集到的氣體主要包括H、He、N和Ar，另有少量的CH2 4 2 40 4。未發現太陽系形成和早期演化過程殘留的富鈣富鋁難熔包體及高溫成因的球粒，卻富含前太陽系顆粒，如納米金剛石和石墨。
太空風化特徵：樣品顆粒表層由太陽風注入形成的平滑層和由微小流星體碰撞加熱融化形成的泡沫層兩部分組成。樣品中的Fe3+普遍被還原為Fe2+，缺少太空風化中常見的納米鐵單質。
演化歷史：162173 Ryugu母體早期可能為含冰小行星，在太陽系形成後180萬年時，於外太陽系的木星軌道以外形成。放射性元素26Al衰變產生的熱量使得其內部溫度升高，水冰融化產生了廣泛的水蝕變。其後，162173 Ryugu母體遭受了大小約為其自身10%的天體撞擊，形成的拋射物質逐漸吸積形成了162173 Ryugu。YORP效應，即旋轉的小行星在溫度差的作用下加速或者減緩自身的轉動，導致162173 Ryugu的旋轉周期發生變化，形成了其獨特的「頂部形狀」。在約5百萬年前，162173 Ryugu遷移到近地軌道，並在1百萬年前，再次向太陽的軌道偏移。162173 Ryugu表面在短暫地接近太陽的過程中受到太陽的炙烤，並伴隨著微隕石的撞擊而迅速「紅化」。
樣品管理：樣品返回地面後，研究人員在嚴格污染控制條件下，以非破壞性方式收集樣品。在返回現場對樣品倉內部氣體進行初步分析後，將樣品送往ESCuC。ESCuC的研究人員在拿到樣品的6個月內，對所有返回樣品的整體外觀進行研究，並對即將進行第一次分發的樣品開展初步描述和在線編錄（Phase-1）。隨後，JAXA組織了化學、岩石材料（≥1mm）、砂粒材料、揮發性成分、固體有機物和可溶性有機物6個初步分析團隊，在一年內對6%（0.3g）的樣品進行初步分析。同時，有2%（0.1g）的樣品在JAXA進行詳細描述，1%向公眾開放。在第二階段（Phase-2），4%（0.2g）的樣品被分配給以岡山大學行星科學材料研究所和日本海洋科學技術研究開發機構的高知核心研究所牽頭的2個團隊進行全面分析。另有2%（0.1g）的樣品被交給國際合作機構進行研究。根據NASA-JAXA機構間協議，樣品返回一年後，約10%的樣品被送往NASA進行研究。2021年12月起，ASRG（The Astromaterials Science Research Group）在全球範圍內徵集提案。所有研究者均可通過HAYABUSA 2樣品機會公告系統（https://jaxa-ryugu-sample-ao.net/）申請15%的公開研究樣品。2022年6月起，ASRG向提案申請成功的各國科學家和機構發放樣品。當前已完成了3輪樣品發放，正在進行第4輪樣品發放。第五次樣品申請預計將於2024年7月開啟。剩餘60%的樣品被儲存下來用於未來可能的研究。
探測任務：OSIRIS-REx
國家：美國
發射時間：2016年9月8日
任務目標：確定原始富碳小行星的整體性質，繪製原始富碳小行星全球性質、化學、礦物分布圖，研究其地質和動力學歷史。
簡介：起源、光譜解釋、資源識別與安全-風化層探測器OSIRIS-REx（Origins，Spectral Interpretation，Resource identification，Security-regolith Explorer）是NASA的首個小行星採樣返回任務。
專訪小行星：101955 Bennu
101955 Bennu
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：C
探測歷程：OSIRIS-REx號於2018年12月3日到達101955 Bennu，2020年10月20日成功採集重約 121.6g樣品，並於2023年9月24日抵達地球。
科學工作假說：
假說1：對101955 Bennu表面的遙感觀測已經準確地描述了其礦物、化學和物理特性。
假說2：101955 Bennu含有前生命有機化合物。
假說3：101955 Bennu含有不同來源的前太陽物質。
假說4：101955 Bennu母體是由原行星盤雪線之外的物質吸積形成。
假說5：101955 Bennu母體內部的地質活動發生在太陽系早期。
假說6：101955 Bennu母體形成30億年後經歷了一次災難性的破壞。
假說7：101955 Bennu母體遭受了災難性破壞後，產生的物質重新堆積而成了其現在的碎石堆結構。
假說8：亞科夫斯基效應，即小天體由於各向不均的熱輻射而獲得動能的現象，將101955 Bennu推向太陽穴內部，並達到動力共振，使得其離開主帶，成為一顆穿越類地行星軌道的小行星。
假說9：表面過程貫穿了101955 Bennu的整個演化歷史。
假說10：101955 Bennu表面物質的物理、化學和光譜特性已因暴露在太空環境中而改變。
假說11：Nightingale採樣點所在的Hokioi隕石坑是最近形成的，含有未風化的物質。
形狀特徵：具有「頂部」形狀的小行星，平均直徑為0.49 ± 0.00016 km。
表面特徵：表面幾乎被石塊和巨石覆蓋，缺乏細粒風化層。其表面年齡為1~10億年，離開主小行星帶的時間為1.75±75Ma。
結構特徵：體密度僅為1.19±0.013g/cm3，孔隙度約為50%~60%。
採樣情況：OSIRIS-REx帶回了迄今為止返回地球最多的小行星樣品。目前，研究人員已在美國休斯頓詹森航天中心（JSC）完成了對少量101955 Bennu樣品的快速分析，獲得了101955 Bennu富含碳和水的證據。
成分特徵：與CM型碳質球粒隕石最相似，含有大量的水分，表面存在大量水合層狀矽酸鹽、氧化鐵，表明母體可能發生過較為強烈的水蝕變。
樣品管理：OSIRIS-REx的樣品艙在猶他州沙漠中著陸後，工作人員首先採集了著陸點的土壤樣本和空氣樣本，並將樣品艙轉移至當地的臨時潔淨室中。研究人員在密封手套箱裡對樣品進行初步檢查記錄後，將所有樣品送往JSC。樣品返回後最初2周內，科學家們對樣品進行了快速分析。樣品返回後的6個月內，初步檢查團隊將在OSIRIS-Rex潔淨室中對樣品進行初步分類和在線編錄。編錄完成後，樣品將向全球開放共各國科學家或研究機構申請研究。在接下來的2年裡OSIRIS-Rex樣品分析團隊將繼續對樣本進行詳細分析。NASA將約0.5%的樣品用於與JAXA交換162173 Ryugu樣品；約4%的樣品將提供給為OSIRIS-Rex任務提供了OSIRIS-REx雷射高度計的加拿大航天局；約25%的樣品將被提供給美國、日本、法國、德國和英國等國科學家組成的OSIRIS-Rex樣品分析小組進行有組織的協調分析；至少70%樣品將被保存在JSC，供全世界科學家進一步研究。2024年4月1日，JSC發布了OSIRIS-REx樣品目錄。研究者可通過OSIRIS-REx樣品管理系統（https://www-curator.jsc.nasa.gov/osirisrex/forms/index.cfm）進行申請。美國本土外的國際學者申請需與OSIRIS-REx樣品管理員聯繫。申請將由太空材料分配審查委員會（Astromaterials Allocation Review Board, AARB）進行審查。第一輪申請的截止日期為美國中央時間2024年6月25日17時。2025年起，每年將有兩次開放申請。
小行星防禦任務
探測任務：DART
國家：美國
發射時間：2021年11月24
任務目標：雙小行星重定向測試（Double Asteroid Redirection Test，DART）任務是全球首個小行星軌道偏轉任務，即小行星撞擊與偏轉評估計劃的第一部分。該任務的主要目標為自主導航撞擊由65803 Didymos（平均直徑約0.761±0.026km）和Dimorphos（平均直徑約為0.151±0.005km）構成的雙小行星系統中的Dimorphos。通過測量撞擊前後Dimorphos旋轉周期的改變、撞擊及濺射物對Dimorphos的影響，來驗證動能撞擊技術偏轉小行星軌道的可行性。這次任務是世界上首次進行近地天體撞擊防禦技術試驗的任務。
專訪小行星：65803 Didymos，Dimorphos
65803 Didymos（右）和Dimorphos（左）
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：S
探測歷程：2021年11月24日，DART探測器前往65803 Didymos-Dimorphos雙小行星系統。2022年9月26日，以6.6 km·s-1的速度撞擊了Dimorphos。這次撞擊產生了質量約為Dimorphos質量0.3% ~ 0.5%的濺射物，成功使其沿軌道速度分量瞬時減少2.70 ± 0.10 mm·s-1，軌道周期改變了33±1min，遠超預計的7min。
進行中的任務
探測任務：OSIRIS-APEX
國家：美國
發射時間：2023年10月31日
任務目標：研究S型碎石堆小行星演化的過程，包括與地球相遇過程中，其行星潮汐力對其自旋狀態、軌道和表面演化的影響，提高對太陽系潮汐過程的理解；確定S型近地小行星的特徵，準確測量其軌道和運動狀態評估，以研究其動力學演化；通過監測99942 Apophis在接近地球期間及之後的情況，評估和降低其對地球的潛在威脅，為行星防禦策略的制定提供指導。
專訪小行星：99942 Apophis
99942 Apophis
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：S
探測計劃：2023年探測器繼續圍繞太陽運行；2029年近離環繞探測99942 Apophis
探測任務：Lucy
國家：美國
發射時間：2021年11月16日
任務目標：計劃一次詳細研究8顆不同的小行星，並重點探測木星軌道上的6顆特洛伊小行星。通過研究不同性質的特洛伊小行星來探究太陽系及行星系統的形成和演化史，並尋找特洛伊小行星是否存在衛星和環。
專訪小行星：152830 Dinkinesh
152830 Dinkinesh
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：S
特徵：直徑約為790m，並具有一顆直徑約為220m的衛星。
探測計劃：Lucy號預計於2025年4月20日飛越C型主帶小行星52246 Donaldjohanson（平均直徑約為3.985±0.013km），2027年8月12日飛越C型特洛小行星3548 Eurybates（平均直徑約為69.3±1.4 km）及其衛星Queta（平均直徑約為1.2±0.4 km），2027年9月15日飛越P型特洛伊小行星15094 Polymele（平均直徑約為21.075 ± 0.136 km），2028年4月18日飛越D型特洛伊小行星11351 Leucus（平均直徑約為34.155±0.646 km），2028年11月11日飛越D型特洛伊小行星21900 Orus（平均直徑約為60.5±0.9 km），2033年3月3日飛越P型特洛伊小行星雙星系統617 Patroclus（平均直徑約為140.362±0.868km）和Menoetius（平均直徑約為104km）。
52246 Donaldjohanson
Copyright: NASA
3548 Eurybates
Copyright: NASA
15094 Polymele
Copyright: NASA
21900 Orus
Copyright: NASA
617 Patroclus
Copyright: NASA
探測任務：Psyche
國家：美國
發射時間：2023年10月13日
任務目標：16 Psyche是太陽系目前已知最大的，含有大量鐵、鎳和稀有金屬的小行星。本次任務將針對其成分、形態、基礎物理與地質特徵進行詳細研究，探測其磁場的存在情況，並探討固體行星金屬內核的形成機制。這是人類首次對M型小行星進行研究。
專訪小行星：16 Psyche
16 Psyche
Copyright: NASA
軌道：主帶
光譜類型：M
探測計劃：2023年10月13日，Psyche探測器在JSC發射升空，計劃將於2029年8月至2030年5月對16 Psyche進行遠距離環繞探測。
未來任務
探測任務：Hera
組織：ESA
計劃時間：2024年
任務目標：對DART撞擊後的65803 Didymos和Dimorphos的物理性質，以及撞擊後造成的撞擊坑的詳細特徵進行探測。該任務將評估超高速小行星撞擊的動量傳遞效率，並精確修正DART試驗中的動能撞擊偏轉模型。在研究雙星系統的形成演化機制、早期太陽系的歷史的同時，為未來的小行星撞擊偏轉技術提供重要參考。
專訪小行星：65083 Didymos，Dimorphos
軌道：近地
光譜類型：S
探測計劃：2026年12月至2027年6月詳細環繞探測65803 Didymos和Dimorphos。
探測任務：Destiny+
國家：日本/德國
計劃時間：2024年
任務目標：小行星塵埃粒子的物理性質、化學組成及塵埃噴射機制的相關研究。
專訪小行星：3200 Phaethon
軌道：近地
光譜類型：C
探測計劃：預計2026年前後抵達3200 Phaethon遠距離環繞軌道
探測任務：天問二號
國家：中國
計劃時間：2025年
任務目標：了解太陽系典型小天體形貌、組成、內部結構等特徵，揭示形成和演化機理；研究小行星和彗星中的水、有機物、礦物綜合特徵，探索太陽系形成早期的物質和生命信息，並研究太陽風與小天體的相互作用過程；了解小天體塵埃的空間分布特徵和動態變化。
專訪小行星：469219 Kamo`oalewa
469219 Kamo`oalewa
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：未知
特徵：直徑約為41m，自轉周期約為28min。但表面礦物成分與月球矽酸鹽類似，推測該小行星是一顆起源於月球的表面星。
探測計劃：將樣品送回地球後，天問二號將前往小行星帶，繼續環繞探測活躍小行星311 P。
2013年9月10日拍攝的311P（Jewitt et al., 2018, AJ, 155, 231, DOI: 10.3847/1538-3881/aabdee）
探測任務：小行星防禦
國家：中國
計劃時間：2025年
任務目標：研究2019 VL5的形狀、大小、成分和結構，探索其小行星的軌道特徵和動力學演化規律，揭示撞擊過程中的動量傳遞規律。
專訪小行星：2019 VL5
2019 VL5
Copyright: NASA
軌道：近地
光譜類型：未知
探測計劃：2025年計劃發射動能撞擊器，於2026年撞擊小行星2019 VL5
目前已知的小行星探測任務中，已經探訪過以及未來即將探訪的小行星的軌道位置、形狀大小詳如圖2所示。
圖2 順訪（白色）、專訪（粉色）和計劃（綠色）任務中小行星的軌道位置、形狀及相對大小
美編：許宏璽
校對：劉淇郡