2016 HO3（国际永久编号为469219，夏威夷语Kamo'oalewa，中文译名“震荡天星”）是2016年4月27日被夏威夷泛星计划望远镜发现的轨道参数与地球几乎相同的绕太阳公转的小行星，直径约40-100米，位于距离地球数百万到数千万公里的深空中，它是人类发现的第一颗地球准卫星。2016 HO3位于一个非常奇特的轨道上，每年环绕太阳一圈的同时也在太阳-地球引力作用下呈现振荡轨迹，形成与地球1:1轨道共振的稳定结构，未来至少100年将维持此轨道特性。其最近距离地球约1500万公里，最远距离约4500万公里，公转周期约366天，自转周期仅28分钟，位列太阳系自转最快天体前十。光谱分析显示其表面物质与月球岩石的光谱特性高度相似，红外波段反射率曲线与阿波罗计划月球样本一致。2024年清华大学航天航空学院教授宝音课题组发布研究成果，确认其来自月球背面的布鲁诺撞击坑。

小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。它们大多数分布在火星和木星轨道之间的小行星带，也有一些小行星的轨道较为特殊，会穿越地球的轨道，这些被称为近地小行星。

小行星的形状各异，不像行星那样因为自身引力而呈现出较为规则的球体形状。它们有的像土豆，有的像哑铃，还有的呈现出各种不规则的块状。这是因为小行星的质量较小，自身引力不足以使其重塑成球形。其大小也相差悬殊，小的可能只有几米，大的直径超过上百公里。

小行星主要由岩石和金属构成，其成分与太阳系内的行星类似，主要包括硅酸盐、铁、镍等；彗星则主要由冰、尘埃和岩石组成，其中冰的成分包括水冰、二氧化碳冰、甲烷冰等。截至2024年，已发现的近地小行星数量超过3.6万颗，其中与地球最小距离在0.05个天文单位、直径大于140米的被定义为有潜在威胁的近地小行星，约占总数的近十分之一。

1801年元旦之夜，意大利神父兼天文学家朱塞普·皮亚齐（Giuseppe Piazzi）通过望远镜在金牛座偶然发现了一颗在星图上找不到的星，后来它的运动轨道被著名数学家高斯及其他天文学家计算并精确确定后，被证认为第一颗被发现的小行星—谷神星（Ceres），它的直径约为一千公里，相当于月球直径的1/4。但有趣的是，根据最新的太阳系天体定义，谷神星已于2006年被归类为了矮行星。小行星的英文asteroid来自于希腊语“像恒星的天体”，当然国际上也更常用广义术语minor planet（意为“较小的行星”）来表示它们。

2016年4月26日，美国夏威夷Pan-STARRS巡天望远镜在浩瀚星空中首次捕捉到了2016HO3的踪迹（国际编号469219）。科学家发现，这颗小行星位于一个非常奇特的轨道上，它不仅像其他小行星那样环绕太阳运行，也同时在一个非常遥远的轨道上环绕地球运行。科学家预测，在未来几百年，这颗小行星会同时运行在环绕太阳和地球的稳定轨道上。可以说2016 HO3小行星是月球之外，地球的另外一颗“准卫星”或者“小月亮”。也正因如此，全世界科学家对它产生了极大兴趣。

当2016 HO3环绕太阳时，它看起来也同时环绕地球运转。虽然它和地球距离过远，不被认为是地球真正的卫星。它却可能是地球附近的近地天体或准卫星之中最稳定、最好的例子。喷气推进实验室近地天体研究中心主任保罗·乔达斯（Paul Chodas）表示：“虽然2016 HO3环绕地球运转，但因为它仍然和地球一样环绕太阳运转，我们将它视为准卫星” “另一颗小行星2003 YN107曾经以类似的轨道模式在地球附近运行超过十年，但它已经离开地球邻近区域。新发现的2016 HO3则和地球之间的状态更加稳定。我们的计算结果显示，2016 HO3已经有将近一个世纪是地球的准卫星，并且之后数百年继续以现有模式在地球周围环绕。”

在2016 HO3以一年时间环绕太阳期间，大约一半的时间较接近太阳，并且通过地球前方位置；另外半年则距离太阳较远，并位于地球后方。并且它的轨道面和地球轨道面间有少许夹角，因此每年运转时会各有一次升上地球轨道面上或沉入下方。实际上，这颗小行星正在和地球进行这即将持续数百年的“蛙跳游戏”。2016 HO3的轨道也在数十年间经历了缓慢的来回扭转。乔达斯表示：“这颗小行星环绕地球的环状轨道每年都会向前或向后小幅度飘移。但当轨道飘移太过前方或后方时，地球重力会使小行星轨道反向修正，使小行星永远不会距离地球超过地球与月球距离100倍以上。”“同样的效应也阻止2016 HO3和地球的距离不低于38倍地球与月球距离。也就是说，这颗小行星正在和地球‘共舞’。”

2019年4月19日，中国国家航天局通过官网发布《小行星探测任务有效载荷和搭载项目机遇公告》介绍，探测器将携带科学载荷，对近地小行星2016 HO3开展绕飞探测，随后择机附着小行星表面并采集小行星样品，之后返回地球附近释放返回舱，将小行星样品送回地球，这一过程大约在3年内完成。上述过程完成后，探测器经地球、火星借力，经历约7年时间飞行到达小行星带，对主带彗星133P开展绕飞探测。探测器配置相关科学载荷，以飞越、伴飞、附着、采样返回等方式，对目标小行星进行遥感探测、就位探测和采样返回。2021年，中国国家航天局新闻发言人许洪亮宣布确认了这项计划，称在2025年发射探测器，主要任务是从“震荡天星”取样返回，并继续飞到更远的小行星主带实施彗星环绕探测任务。

2021年11月，亚利桑那大学天文学家领导的研究发现，2016 HO3实际上可能是月球的一部分，它是从月球上脱落下来并被抛入轨道的。相关研究结果发表于《通讯—地球与环境》。研究人员发现的唯一相似的样本是美国登月任务阿波罗计划带回的月球岩石样本，这表明2016 HO3可能是在一次撞击中从月球上被抛出的；同年12月，《空间科学与技术》期刊发表论文《近地小行星2016HO3表面材料和形貌的原型模拟样开发》，介绍了钱学森实验室张晓静团队开发了近地小行星2016HO3表面材料和形貌的高仿真模拟样。论文指出，由于尚不清楚小行星2016HO3的形貌，开发2016HO3原型模拟样旨在复现小行星表面的光学特性和碎砾结构，故以小行星Itokawa为参考。研究人员通过筛分、混合砾石（几厘米至几十厘米）和微粒，使得颗粒的尺寸分布大致匹配小行星Itokawa上测量到的幂律指数，并将模拟物置于1×0.8米大小的泡沫塑料容器中。拟态样机和小行星Itokawa表面的图像对比证实，二者具有相似的形态和特征。当航天器能初步观测到小行星2016HO3的光学性质时，模拟样就可以根据结果较为便捷地进行修改调配，用以揭示小行星表面的新发现，将高仿真模拟样用于光学导航实验，则能进行采样器着陆前的效率研究。

2023年7月，中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气重点实验室谢良海副研究员建立了太阳风与小行星2016HO3相互作用的三维PIC模型，用于定量分析2016HO3周围电场和等离子体特征；同年10月，中国科学院紫金山天文台季江徽课题组利用光学观测数据与自主研发的精密定轨软件，揭示了天问二号任务探测目标近地小行星（469219）Kamo'oalewa（简称为2016 HO3）的轨道特性与误差传播规律，并估算了其雅尔科夫斯基效应。该项成果对天问二号任务的实施及科学目标的实现具有重要的科学价值，论文发表在《天文学杂志》（The Astronomical Journal）。

2024年4月，清华大学航天航空学院宝音课题组提出，中国“天问二号”任务的目标小行星2016 HO3来自位于月球背面的布鲁诺撞击坑。该成果首次将近地小行星与月球特定撞击坑建立动力学关联，并预测了一类尚未发现的月球起源小行星家族，对于近地小行星起源演化研究和中国未来行星探测工程具有重要科学价值。

2025年5月29日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙Y110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。天问二号主要任务目标是对小行星2016HO3进行探测、取样并返回地球，此后再对主带彗星311P开展科学探测。对于为何要“探”小行星2016HO3，国家航天局探月与航天工程中心副主任韩思远介绍，小行星2016HO3是人类目前发现的地球准卫星之一。其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”，具有极高科研价值。此外，小行星2016HO3的运行轨道和地球距离相对较近，在大约1400万至4000万公里之间，航天器接近它所需的能量较小。

2016 HO3的直径约为40米，自转周期约28分钟。研究发现，这颗快速自转且尺寸不大的“太空岩石”恰好位于一个奇特的轨道上，如同其他小行星那样环绕太阳运行，公转周期大约为366天，从地球上看其轨道又围绕地球运行，因而称为“地球准卫星”，也是迄今为止发现的最稳定的地球准卫星。

即使考虑亚尔科夫斯基效应的不确定度，2016 HO3的轨道误差传播依然受到明显抑制，其轨道特性与经历的地球准卫星共振有关。这表明该共振机制会导致2016 HO3的雅尔科夫斯基效应的测量更为困难，其他地球准卫星的小行星也存在类似轨道特征。

由于2016 HO3尺寸很小，因而其雅尔科夫斯基效应较为显著，从而影响其轨道预报精度。科研人员利用自主研发的精密定轨软件，剖析了测量数据权重，进而精密测定其轨道，估算了雅尔科夫斯基效应。研究发现，2016 HO3作为地球的一颗准卫星，其轨道误差传播规律与普通近地小行星存在显著差异，在地球准卫星共振的作用下，其轨道误差扩散速度受到明显抑制。

2016 HO3作为“地球的邻居”，位于距离地球约1800万至4600万公里的深空中，其轨道参数与地球几乎相同，与地球同步绕太阳公转。距离地球最近的时候，也有地月距离的40多倍。

2016 HO3每28分钟就可以完成一次自转，位列太阳系自转最快天体前十。它像一枚被宇宙之手抽打的陀螺，令人眩晕地疯狂旋转，使得其表面物质承受着巨大的离心力，表面引力仅为地球的百万分之一。科学家推测，这颗直径约40～100米的天体，很有可能是某次远古撞击事件的抛射物。光谱分析显示，其可能含有金属与硅酸盐矿物，成分与月球岩石惊人地相似。有理论认为，45亿年前那颗撞击地球、催生月亮的忒伊亚行星，或许在碰撞瞬间也向宇宙抛洒了无数碎片，而2016HO3正是其中之一。

这颗小行星的环状轨道每年都会有小幅度飘移，但地球重力会使小行星轨道反向修正，从而使2016HO3的轨道在数十年间来回扭转，因此也被称作“振荡天星”。

2016 HO3表面电势最高出现在日下点附近，可达+12V，背阳面最低电势约为-35V，对应的向阳面电场约为+2V/m，背阳面电势约为-5V/m。最大电场出现在晨昏线附近，可大于10V/m。此外，谢等人还对不同自转状态下的情况（Cases1-3）进行了分析，发现当2016HO3长轴和太阳风垂直时（Case1）产生的电势大小及空间范围最大，且其晨昏线附近电场可达20V/m。

太阳风速度会造成向阳面电势增加，太阳风温度会造成背阳面电势减少。此外，在向阳面光电离作用占主导，在近表面附近会形成光电子鞘层，电子密度最高可达107.5m-3。在背阳面，由于太阳风离子被小行星2016 HO3阻挡和吸收，形成一个低密度空腔，密度可低于1m-3。周围太阳风离子会试图填充密度空腔，带来往里传播的压缩波和往外传播的稀疏波，最终在太阳风对流作用下，形成锥形的尾迹结构。

模拟得到的2016HO3尾迹锥角大小整体比理论模型值要大。特别是除了离子声速和太阳风速度，锥角还会随太阳风密度变化。基于此，谢等人提出除了热运动和双极扩散，背阳面的表面负电也会加速太阳风离子向密度空腔的填充，并带来较快的填充速度以及较大的尾迹锥角。在月球上由于表面等离子鞘比尾迹尺寸要小的多，其表面电场的作用不太明显。但对于2016HO3而言，其表面等离子鞘的厚度与尾迹横向尺度相当，因此表面电场的作用就变得更加重要。

航天器观测表明，与表面主要被细粒风化层覆盖的体积较大的小行星不同，小体积小行星（直径小于1千米）的表面主要被较大粒度的碎砾覆盖，局部存在风化层。鉴于小行星2016HO3的直径在40—100米之间，其表面很可能覆盖着几厘米至几十厘米的碎砾，以及微米级至毫米级的微粒。

利用光谱仪测量小行星对不同谱段阳光的反射吸收情况，就可以获得小行星的光谱曲线，进一步可以推测小行星的物质成分。科学家在可见光和近红外波段对2016 HO3进行了光谱测量。发现这颗小行星总体上属于S型岩石质小行星（主要由硅酸盐组成），但其光谱曲线在近红外波段的斜率与其他小行星都不相同，反而与月球岩石的光谱曲线更为相似。因此科学家猜测，这颗小行星可能是一块月球碎块，随着某次撞击进入绕太阳运行的轨道，经过复杂演化后，成为了一颗地球的“小月亮”。除了光谱相似之外，2016 HO3的轨道能量也与地月系统轨道能量接近。2016 HO3到底是不是一块来自月球的石头，目前还没有确凿的证据。但种种迹象表明，其可能与地月系统存在一定的渊源。它的身份，可能只有在中国探测器从2016 HO3取回样本，在实验室分析后才能给出确定答案。

2016代表其被发现的年份为2016年，H代表其被发现的时间段是4月下半月，O3代表其是该时段内被发现的第328个天体，永久编号是469219。

2016 HO3夏威夷语命名为“Kamo'oalewa”，中文译名为“震荡天星”。这是因为这颗小行星的运行轨道较为独特，不仅像其他小行星那样环绕着太阳飞行，也似乎是围绕着地月系运行，而且上下左右“震荡”，看起来就像地月系的另一颗天然卫星。

小行星的命名规则主要包括临时编号和永久编号两个阶段。临时编号用于新发现的小行星，以“年份+字母+数字”分别代表发现年份、发现时间段、发现顺序。所有临时编号均以发现年份开头；发现时间段的规则将一年分为24个半月的周期（每月分上下半月），用字母 A-Y表示（排除字母I），即A= 1月上半月，B=1月下半月，依此类推；发现顺序用字母和数字组合表示，规则为从A开始（排除字母I），每个字母代表25个天体，即A=第1-25个，B=第26-50个，依此类推，数字表示在该字母组内的具体序号（1-25）。

中国小行星探测任务具体包括以下科学目标：一是测定 2016 HO3 轨道、自转、形状大小和热辐射等物理参数。二是探测 2016 HO3 形貌、表面物质组分、内部结构，获取小行星样品的背景信息。三是对 2016 HO3 返回样品开展实验室分析研究，测定小行星样品的物理性质、化学与矿物成分、同位素组成和结构构造；测定和研究小行星样品的年龄；与陨石进行比较研究，建立返回样品与陨石、地面观测与遥感就位分析数据之间的联系。

中国小行星取样返回任务是一次高起点、高难度、高显示度的创新空间任务，将实现太阳系“一带一路”探测，是我国行星探测重大工程的下一个标志性项目，将突破多项核心技术，获取大量科学数据和宝贵的小行星样品；并为进一步提升我国的深空探测能力、推动行星科学的快速发展和航天强国的建设做出重要贡献。

中国国家航天局面向国内外公开征集科学载荷和搭载项目方案，预留了200公斤运载能力用于向社会开放搭载，鼓励中外科研机构联合提出载荷技术方案，欢迎国外科研机构参加载荷方案征集，按照“免费搭载，数据共享，经费自担”的原则搭载国外载荷。

2025年2月20日，中国行星探测工程天问二号任务探测器运抵西昌卫星发射中心。天问二号任务将通过一次发射，实施小行星2016HO3伴飞、取样、返回和主带彗星311P伴飞探测等多项任务。计划于2025年上半年实施发射；5月29日1时31分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙Y110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。天问二号任务是中国首次实施行星际取样返回任务，计划对小行星2016HO3开展探测和取样返回，并飞至小行星带对主带彗星311P开展科学探测活动。发射成功仅仅是天问二号任务的第一步。天问二号任务共包含13个飞行阶段。

全景式巡天望远镜和快速反应系统（泛星计划、Pan-STARRS）位于美国夏威夷哈雷阿克拉休眠火山的顶部，由NASA行星防御协调办公室出资建设，夏威夷大学天文研究所负责管理其全天候运行。系统内的PS1望远镜拥有世界上最大的数码摄像机，其主要任务是巡视天空，测绘地球附近直径300～1000米的小行星。

PS1望远镜每隔30秒就会对36个月球大小的天空范围拍摄一张1400兆像素的照片，每天夜里收集的数据足以装满1000张DVD，而每张照片都可以打印成一张足以覆盖半个篮球场的300dpi图片（dpi是单位，一般指每英寸所含的像素，相当于密度，也就是扫描精度）。

对2016HO3展开观测和探究，可以了解地球轨道附近的空间状况，对小行星特性研究、轨道动力学研究、近地小行星防御研究、技术验证、资源开发、探索太阳系的演化等有多重意义。

对于地月系的研究，2016HO3也提供了独特的视角。如果它来自月球，那么它身上就携带着月球早期历史的痕迹，研究它的轨道演化和物质组成，有助于人们深入了解地月系统在漫长岁月中的相互作用。此外，2016HO3极端的自转速度和稳定的轨道特性，还将为研究小天体演化机制和小行星撞击预警提供新线索。