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小行星是太阳系内类似行星的一种天体，环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多。至今为止在太阳系内已经发现了70多万颗小行星，不过只有少数的小行星直径大于100千米。最大的小行星是谷神星，直径约950千米。不过近年来又发现一些小行星比谷神星还要大，如2004年发现的一颗小行星直径甚至达到1800千米。直径超过240千米的小行星约有16颗，它们都位于地球轨道外侧到土星的轨道内侧的太空中。而绝大多数的小行星都集中在火星与木星轨道之间的小行星带内。其中一些小行星的运行轨道与地球轨道相交，因此这些小行星中有些可能与地球发生碰撞。
找颗小行星让航天员到上面去访问或探测，要是在以前这可能是科学幻想，不过不久的将来这种想法可能变成现实。
选择哪颗小行星?
2010年4月美国总统奥巴马宣布了一个新的载人航天计划：要派遣航天员去访问小行星，然后再去访问火星。这就是美国航宇局新的载人小行星探测任务。在70多万颗小行星中美国航天员到底准备访问哪颗呢?选择被访问的小行星至少要满足三个条件：第一，载人飞船从地球到小行星的往返飞行时间不能超过180天；第二，小行星的直径不能小于50米，这样小行星在接近地球前，地球上的天文望远镜能够观看得到它；第三，载人小行星探测任务的时间初步确定在2020至2050年这个时间段内。据科学家观测，在70多万颗小行星中只有44颗是载人飞船可以到达的，但其中只有17颗直径是在50米以上；这17颗中又只有15颗是在2020至2050年之间可以访问的；这15颗中又只有三颗载人飞船往返飞行时间是在180天之内，这三颗小行星就是2009 OS5、1999 AO10和2003 SM84。
2009 OS5小行星直径大约是60米，往返飞行时间大约需要170天，航宇局计划于2020年3月11日发射。如果能在这个时间准时发射，地球上的天文望远镜在同年4月可观看到往回飞的小行星。如果错过了这个发射窗口，航宇局就需要等到2036年才有机会再次访问。访问小行星1999 AO10的发射窗口是在2025年9月19日，地球上的天文望远镜要到2026年1月才有机会观看到它往回飞来。如果这两次机会都错过，还可以访问一颗被命名为2003 SM84的小行星，它的直径约为100米，不过要到2045年才有机会访问。
如何飞往小行星?
人类已有登月的经验，但没有登小行星的经验。登小行星与登月完全不同，不仅困难大，风险也大。地球与小行星的平均距离是38.5万千米，是与月球距离的20倍。1969年“阿波罗”11号航天员往返月球的时间是8天，而如果飞往小行星，往返需要180天。另外，月球的直径是3476千米，小行星的直径是50至100米，因此小行星上没有重力。又由于小行星是处于快速旋转状态，上面还可能有离心力，这样就便得飞船在上面着陆和航天员在上面行走都非常困难。总之，访问小行星不能用以前的“阿波罗”飞船，也不能为登小行星专门设计新的飞船，因为时间和经费都不允许。理想的办法是使用现有的飞船，对于美国航宇局来说，除了航天飞机，它们现有的载人飞船就是正在研发中的“猎户座”飞船。
作为载人小行星飞船至少应满足以下条件：有足够的内部容积，至少能乘坐2名航天员，在深空运行4至7个月；有可靠的生命保障系统和防辐射设备，以保证航天员在飞行期间的健康与安全；能让航天员安全到达小行星，并在小行星上行走；其重量和体积不能超出现有运载火箭的能力。“猎户座”飞船是美国航宇局“星座计划”中的一个关键项目，它虽然能向国际空间站运送6名航天员，向月球运送4名航天员，但它远远不能满足飞往小行星的要求和条件，特别是它没有足够的内部空间来储存航天员所必需的空气、水、食物和燃料。不过科学家设想，如果将两艘“猎户座”飞船在低轨道上对接起来，然后飞往小行星，第二艘“猎户座”飞船主要用来装载航天员所需的各种生活用品和消耗品。不过这艘飞船的内部空间要扩大一些，以便能装较多的东西。这就是所谓的载人小行星探测的双“猎户座”方案。
具体的操作方法是：先用一枚重型运载火箭将扩大的“猎户座”飞船和一个脱离地球级发射到低轨道，这艘飞船内没有航天员，然后再将有航天员的主“猎户座”飞船发射的轨道上。主飞船与扩大后的飞船在低轨道上交会和对接起来，这时脱离地球级点火，将两艘对接在一起的飞船推离地球，进入深空。在快要到达小行星时，启动扩大飞船的推进系统，使飞船与小行星靠近并与其“同步”，然后航天员下到小行星，并在上面进行探测。探测任务完成后，航天员抛弃扩大飞船，乘坐主飞船返回地球。
“猎户座”飞船原本是为登月任务设计的，由4部分组成：位于飞船顶部的发射中止系统，在发射阶段发生事故时将飞船与运载火箭分离；圆锥形的飞船乘员舱，舱内提供航天员生活和工作的环境，舱外有防热屏蔽和降落伞，航天员飞往小行星和从小行星返回地球都是在此舱内，乘员舱的顶部还有一个对接适配器，用于跟另一艘飞船对接；乘员舱的下方是服务舱，舱的后部有一台主发动机，舱内装有推进剂、水箱、氧气瓶、太阳电池板和远距离通信天线等；飞船的最后是适配器，用于将飞船与运载火箭联接起来。
原来的“猎户座”飞船乘员舱内部容积是20立方米，为完成小行星探测任务，将扩大至33立方米。为了提供两名航天员飞行180天的生活必需品，飞船服务舱内装有1037千克的饮用水、670千克的食物、489千克的氧气和86千克的氮气。这些生活必需品加起来总重量2282千克。
如何访问小行星?
如果航天员计划在小行星上停留5天，如何对这颗小行星进行探测?具体的计划如下：第一天是到达小行星的机动飞行，机动飞行的目的是要让飞船以最低的速度靠近小行星，最初两者距离在20至50千米之间，最后距离缩短至几百米，这时航天员要对小行星的大小、形状和旋转速率进行测量，特别是要确定这颗小行星是由单独的一块石头构成还是由一些松散的碎石构成；第二天航天员要用高分辨率的摄影机对小行星进行多角度的摄影，并用雷达探测仪探测小行星的内部，然后将这些数据传到地球，以便地球上的科学家决定是否让航天员在小行星表面行走，同时航天员要开始做太空行走的准备，这时飞船与小行星之间的距离进一步缩短到50至100米；第三天和第四天完全用于太空行走，一旦航天员到达小行星表面，就立即开始收集标本，包括岩石、砾石和土壤等，另外是测量小行星的岩土参数，最后还要在小行星上安放一些实验仪器，以便他们离开后这些仪器能够继续对小行星进行测量；最后一天则用于收拾标本和仪器，两名航天员安全撤离、 返回飞船。
这里需要说明几个问题：
第一，“猎户座”飞船为什么不直接在小行星上着陆?这是因为小行星上没有重力，甚至还可能有离心力，因此飞船很难着陆在上面，而且着陆以后还需要用专门的锚固装置将其固定在小行星表面，否则它会飘浮起来；另外，如果飞船着陆在小行星上，飞船着陆架的冲击力和起飞发动机的火焰都有可能破坏小行星的表面结构，影响以后对小行星的科学研究；最后，如果飞船着陆在小行星上，小行星的阴影会妨碍飞船上太阳电池板的正常工作并影响地球上的天文望远镜对飞船活动的观察。如果飞船与小行星表面保持一定距离，就不会发生这种情况。
第二，因为飞船并没有在小行星上着陆，航天员如何下降到小行星表面，有两种办法，一种是使用航天员机动装置，另一种是像登山者一样用一根安全绳索，一端固定在飞船上，另一端固定在小行星表面，航天员即可沿着绳索上下。另外，航天员还需要穿一种特制的航天鞋，这种鞋的鞋底要能吸住小行星表面，以防航天员被小行星旋转产生的离心力甩出去。
第三，“猎户座”飞船上没有气闸舱，航天员如何进行太空行走?这是因为两艘“猎户座”飞船对接在一起，航天员可以将一艘飞船作为气闸舱使用。两名航天员先进人结构扩大飞船的乘员舱，关闭主飞船的对接口窗口，将扩大飞船舱内的空气排出，然后打开舱门，一名航天员背上机动装置走出座舱，开始进行出舱活动，这时另一名航天员留在舱内，舱门保持打开状态，他的任务是对出舱活动的航天员随时准备提供援助，另一项任务是操纵飞船。不过这名留守航天员还有一项重要任务是对小行星表面进行肉眼观察，给出舱活动的航天员提供导航。由于有两天时间供航天员太空行走，因此第二天两名航天员要交换任务：第一天负责出舱活动的航天员改为舱内留守，第一天负责舱内留守的航天员改为出舱活动。如果扩大飞船乘员舱内的容积比较宽敞，能容纳三名航天员，则可安排两名航天员同时完成出舱活动，一名航天员负责舱内留守。
第四，航天员到小行星上与其说是“访问”不如说是“探测”，既然是“探测”，就要求航天员对小行星具有一定的地质知识，因此在航天员的训练课程中要增加地质知识的内容。这一点也是“阿波罗”航天员在月面上能成功完成任务的一条重要经验。航天员在小行星上到底要收集什么样的地质标本以及在什么地方收集，除了航天员要掌握一定的地质知识外，还需要地面控制中心的科学家给予实时的指导和帮助。
航天员的健康与安全
航天员在飞往小行星的过程中对其健康的主要危害是宇宙辐射。辐射源主要有两种：银河宇宙线和太阳粒子辐射。宇宙辐射可导致癌症、白内障和其他辐射后效应，但一般不会立即生病或死亡。然而，如果航天员在太空行走时正好赶上出现太阳粒子事件，同时又没有受到适当的辐射防护，这时就可能会出现急性放射病。因此在飞往小行星的途中，一定要做好太阳粒子事件的预报工作。如果出现大的太阳耀斑喷发，预示着出现太阳粒子事件的可能，这时航天员应及时停止太空行走，并赶快躲进飞船舱内的防辐射掩体。这是预防宇宙辐射损伤的最好办法。
专家估计，在180天的小行星飞行任务期间，航天员受到辐射照射的剂量很可能超过人类以往任何一次太空飞行，不过仍然低于火星飞行中航天员可能受到的辐射剂量。
找颗小行星让航天员到上面去访问或探测，要是在以前这可能是科学幻想，不过不久的将来这种想法可能变成现实。
选择哪颗小行星?
2010年4月美国总统奥巴马宣布了一个新的载人航天计划：要派遣航天员去访问小行星，然后再去访问火星。这就是美国航宇局新的载人小行星探测任务。在70多万颗小行星中美国航天员到底准备访问哪颗呢?选择被访问的小行星至少要满足三个条件：第一，载人飞船从地球到小行星的往返飞行时间不能超过180天；第二，小行星的直径不能小于50米，这样小行星在接近地球前，地球上的天文望远镜能够观看得到它；第三，载人小行星探测任务的时间初步确定在2020至2050年这个时间段内。据科学家观测，在70多万颗小行星中只有44颗是载人飞船可以到达的，但其中只有17颗直径是在50米以上；这17颗中又只有15颗是在2020至2050年之间可以访问的；这15颗中又只有三颗载人飞船往返飞行时间是在180天之内，这三颗小行星就是2009 OS5、1999 AO10和2003 SM84。
2009 OS5小行星直径大约是60米，往返飞行时间大约需要170天，航宇局计划于2020年3月11日发射。如果能在这个时间准时发射，地球上的天文望远镜在同年4月可观看到往回飞的小行星。如果错过了这个发射窗口，航宇局就需要等到2036年才有机会再次访问。访问小行星1999 AO10的发射窗口是在2025年9月19日，地球上的天文望远镜要到2026年1月才有机会观看到它往回飞来。如果这两次机会都错过，还可以访问一颗被命名为2003 SM84的小行星，它的直径约为100米，不过要到2045年才有机会访问。
如何飞往小行星?
人类已有登月的经验，但没有登小行星的经验。登小行星与登月完全不同，不仅困难大，风险也大。地球与小行星的平均距离是38.5万千米，是与月球距离的20倍。1969年“阿波罗”11号航天员往返月球的时间是8天，而如果飞往小行星，往返需要180天。另外，月球的直径是3476千米，小行星的直径是50至100米，因此小行星上没有重力。又由于小行星是处于快速旋转状态，上面还可能有离心力，这样就便得飞船在上面着陆和航天员在上面行走都非常困难。总之，访问小行星不能用以前的“阿波罗”飞船，也不能为登小行星专门设计新的飞船，因为时间和经费都不允许。理想的办法是使用现有的飞船，对于美国航宇局来说，除了航天飞机，它们现有的载人飞船就是正在研发中的“猎户座”飞船。
作为载人小行星飞船至少应满足以下条件：有足够的内部容积，至少能乘坐2名航天员，在深空运行4至7个月；有可靠的生命保障系统和防辐射设备，以保证航天员在飞行期间的健康与安全；能让航天员安全到达小行星，并在小行星上行走；其重量和体积不能超出现有运载火箭的能力。“猎户座”飞船是美国航宇局“星座计划”中的一个关键项目，它虽然能向国际空间站运送6名航天员，向月球运送4名航天员，但它远远不能满足飞往小行星的要求和条件，特别是它没有足够的内部空间来储存航天员所必需的空气、水、食物和燃料。不过科学家设想，如果将两艘“猎户座”飞船在低轨道上对接起来，然后飞往小行星，第二艘“猎户座”飞船主要用来装载航天员所需的各种生活用品和消耗品。不过这艘飞船的内部空间要扩大一些，以便能装较多的东西。这就是所谓的载人小行星探测的双“猎户座”方案。
具体的操作方法是：先用一枚重型运载火箭将扩大的“猎户座”飞船和一个脱离地球级发射到低轨道，这艘飞船内没有航天员，然后再将有航天员的主“猎户座”飞船发射的轨道上。主飞船与扩大后的飞船在低轨道上交会和对接起来，这时脱离地球级点火，将两艘对接在一起的飞船推离地球，进入深空。在快要到达小行星时，启动扩大飞船的推进系统，使飞船与小行星靠近并与其“同步”，然后航天员下到小行星，并在上面进行探测。探测任务完成后，航天员抛弃扩大飞船，乘坐主飞船返回地球。
“猎户座”飞船原本是为登月任务设计的，由4部分组成：位于飞船顶部的发射中止系统，在发射阶段发生事故时将飞船与运载火箭分离；圆锥形的飞船乘员舱，舱内提供航天员生活和工作的环境，舱外有防热屏蔽和降落伞，航天员飞往小行星和从小行星返回地球都是在此舱内，乘员舱的顶部还有一个对接适配器，用于跟另一艘飞船对接；乘员舱的下方是服务舱，舱的后部有一台主发动机，舱内装有推进剂、水箱、氧气瓶、太阳电池板和远距离通信天线等；飞船的最后是适配器，用于将飞船与运载火箭联接起来。
原来的“猎户座”飞船乘员舱内部容积是20立方米，为完成小行星探测任务，将扩大至33立方米。为了提供两名航天员飞行180天的生活必需品，飞船服务舱内装有1037千克的饮用水、670千克的食物、489千克的氧气和86千克的氮气。这些生活必需品加起来总重量2282千克。
如何访问小行星?
如果航天员计划在小行星上停留5天，如何对这颗小行星进行探测?具体的计划如下：第一天是到达小行星的机动飞行，机动飞行的目的是要让飞船以最低的速度靠近小行星，最初两者距离在20至50千米之间，最后距离缩短至几百米，这时航天员要对小行星的大小、形状和旋转速率进行测量，特别是要确定这颗小行星是由单独的一块石头构成还是由一些松散的碎石构成；第二天航天员要用高分辨率的摄影机对小行星进行多角度的摄影，并用雷达探测仪探测小行星的内部，然后将这些数据传到地球，以便地球上的科学家决定是否让航天员在小行星表面行走，同时航天员要开始做太空行走的准备，这时飞船与小行星之间的距离进一步缩短到50至100米；第三天和第四天完全用于太空行走，一旦航天员到达小行星表面，就立即开始收集标本，包括岩石、砾石和土壤等，另外是测量小行星的岩土参数，最后还要在小行星上安放一些实验仪器，以便他们离开后这些仪器能够继续对小行星进行测量；最后一天则用于收拾标本和仪器，两名航天员安全撤离、 返回飞船。
这里需要说明几个问题：
第一，“猎户座”飞船为什么不直接在小行星上着陆?这是因为小行星上没有重力，甚至还可能有离心力，因此飞船很难着陆在上面，而且着陆以后还需要用专门的锚固装置将其固定在小行星表面，否则它会飘浮起来；另外，如果飞船着陆在小行星上，飞船着陆架的冲击力和起飞发动机的火焰都有可能破坏小行星的表面结构，影响以后对小行星的科学研究；最后，如果飞船着陆在小行星上，小行星的阴影会妨碍飞船上太阳电池板的正常工作并影响地球上的天文望远镜对飞船活动的观察。如果飞船与小行星表面保持一定距离，就不会发生这种情况。
第二，因为飞船并没有在小行星上着陆，航天员如何下降到小行星表面，有两种办法，一种是使用航天员机动装置，另一种是像登山者一样用一根安全绳索，一端固定在飞船上，另一端固定在小行星表面，航天员即可沿着绳索上下。另外，航天员还需要穿一种特制的航天鞋，这种鞋的鞋底要能吸住小行星表面，以防航天员被小行星旋转产生的离心力甩出去。
第三，“猎户座”飞船上没有气闸舱，航天员如何进行太空行走?这是因为两艘“猎户座”飞船对接在一起，航天员可以将一艘飞船作为气闸舱使用。两名航天员先进人结构扩大飞船的乘员舱，关闭主飞船的对接口窗口，将扩大飞船舱内的空气排出，然后打开舱门，一名航天员背上机动装置走出座舱，开始进行出舱活动，这时另一名航天员留在舱内，舱门保持打开状态，他的任务是对出舱活动的航天员随时准备提供援助，另一项任务是操纵飞船。不过这名留守航天员还有一项重要任务是对小行星表面进行肉眼观察，给出舱活动的航天员提供导航。由于有两天时间供航天员太空行走，因此第二天两名航天员要交换任务：第一天负责出舱活动的航天员改为舱内留守，第一天负责舱内留守的航天员改为出舱活动。如果扩大飞船乘员舱内的容积比较宽敞，能容纳三名航天员，则可安排两名航天员同时完成出舱活动，一名航天员负责舱内留守。
第四，航天员到小行星上与其说是“访问”不如说是“探测”，既然是“探测”，就要求航天员对小行星具有一定的地质知识，因此在航天员的训练课程中要增加地质知识的内容。这一点也是“阿波罗”航天员在月面上能成功完成任务的一条重要经验。航天员在小行星上到底要收集什么样的地质标本以及在什么地方收集，除了航天员要掌握一定的地质知识外，还需要地面控制中心的科学家给予实时的指导和帮助。
航天员的健康与安全
航天员在飞往小行星的过程中对其健康的主要危害是宇宙辐射。辐射源主要有两种：银河宇宙线和太阳粒子辐射。宇宙辐射可导致癌症、白内障和其他辐射后效应，但一般不会立即生病或死亡。然而，如果航天员在太空行走时正好赶上出现太阳粒子事件，同时又没有受到适当的辐射防护，这时就可能会出现急性放射病。因此在飞往小行星的途中，一定要做好太阳粒子事件的预报工作。如果出现大的太阳耀斑喷发，预示着出现太阳粒子事件的可能，这时航天员应及时停止太空行走，并赶快躲进飞船舱内的防辐射掩体。这是预防宇宙辐射损伤的最好办法。
专家估计，在180天的小行星飞行任务期间，航天员受到辐射照射的剂量很可能超过人类以往任何一次太空飞行，不过仍然低于火星飞行中航天员可能受到的辐射剂量。