作者|馮梓洋

審核|董晨暉

編輯|趙經遠

哈勃空間望遠鏡拍攝的3I/ATLAS。來源：wikipedia

前一段時間，小星給大家介紹了2025年7月1日發現的來自太陽系外的不速之客——星際彗星3I/ATLAS，這是人類史上發現的第三個星際天體，小行星撞地預警系統（ATLAS）也在第一時間發現了它，它的出現引起了全世界天文學家的高度關注。作為世界上最著名的小行星預警系統之一，截至2025年7月，ATLAS一共發現了1227顆近地小行星﹑110顆具有潛在威脅的小行星﹑106顆彗星，以及4786顆超新星。今天小星就為大家介紹一下小行星撞地球預警系統（ATLAS）。

小行星撞地預警系統ATLAS（Asteroid Terrestrial -impact Last Alert System）是由夏威夷大學（UH）開發﹑NASA資助的小行星預警系統，該項目于2013年正式啟動。它由五臺望遠鏡組成（ATLAS-1到5），其中ATLAS-1位于夏威夷的毛伊島的哈萊阿卡拉天文臺(Haleakala Observatory)，ATLAS-2位于夏威夷島的莫納羅亞天文臺（Mauna Loa Observatory），ATLAS-3和ATLAS-4分別位于南非的薩瑟蘭天文臺（Sutherland Observatory）和智利的埃爾索阿斯天文臺（El Sauce Observatory），于今年2月啟用的ATLAS-5位于西班牙加那利群島的泰德峰天文臺（Teide Observatory）。

ATLAS-2望遠鏡。來源：ATLAS官網

ATLAS 1-4采用的是50厘米直徑、焦比為f/2的賴特-施密特天文望遠鏡，每一臺望遠鏡都配備了110萬像素的CCD陣列相機，能提供7.4°的視場——大約是滿月視直徑的15倍。ATLAS 5則配備了16個羅-阿克曼施密特攝星鏡（RASA），每個望遠鏡口徑28厘米，焦比f/2.2。它們每晚自動掃描整個天空，主要目的是尋找對地球有潛在威脅的小行星等天體。

近些年來，隨著巡天系統越來越強大，發現的近地小行星越來越多，這給公眾造成了小行星飛掠和撞擊事件似乎越來越頻繁的錯覺。但是小行星撞擊地球誘發的巨大劫難，的確是地球上所有物種的最大威脅之一。特別是1994年彗木撞擊事件和 2013年俄羅斯車里雅賓斯克小行星撞擊事件之后,這一問題得到了天文界的高度重視，成為了最重要的研究課題之一。

目前來說，針對小行星的監測預警手段按照觀測點位置可分為地基監測系統和天基監測系統。從技術層面又可分為光學觀測、 紅外觀測和雷達探測。近距離空間探測器探測 (如飛越探測、伴飛探測、附著探測、采樣返回探測等)也被視為監測預警系統的重要補充。在地基監測中，光學觀測是目前小行星監測的最主要方法, 其依靠小行星表面反射的太陽光, 通過在不同時間對同一片星空進行重復照相以測定小行星在不同時刻的位置，ATLAS系統的監測方法就是這樣。

2013年，夏威夷大學天文研究所的ATLAS項目獲得NASA近地天體觀測計劃500萬美元撥款，這使得ATLAS-1和ATLAS-2兩臺望遠鏡順利投入建設，ATLAS-1于2015年正式投入運行，而ATLAS-2則于2017年開始運行。這兩臺望遠鏡之間相距158千米,以防止兩臺望遠鏡同時受到惡劣天氣的影響,并可以更精確地測定出小行星的軌道。

在前兩臺ATLAS望遠鏡運行幾年后，夏威夷大學天文研究所再次爭取到了資金，并選擇與薩瑟蘭天文臺和埃爾索阿斯天文臺合作，在2018年8月在南半球建造兩部望遠（ATLAS-3和ATLAS-4），并于2022年初全面運行，這使得ATLAS在夏威夷的白天也能觀察夜空。

近地小行星的類型及數量。來源：參考資料3

在巡天任務完成后，ATLAS系統會編制一個列表，列出位置或亮度發生變化的天體，然后計算這些物體中哪些可能是飛掠的小行星，哪些可能是其他類型的天體。如果一個物體被懷疑是小行星，計算機會查看它是否是已知的小行星。如果答案是否定的，那么下一步計算機就會嘗試計算其軌道，并區分主帶小行星（對我們沒有危險）和潛在威脅小行星（PHA）。所有這些計算都是在數據收集后幾分鐘內完成的。

不同時空尺度的預警。來源ATLAS官網

正是由于ATLAS對天空進行高頻掃描，才確保了它能夠在小行星接近時及時預警。ATLAS可以探測到距離地球4000萬公里處（相當于日地距離的四分之一）直徑100米的小行星，以及距離地球400萬公里處（相當于地月距離的10倍）直徑10米的小行星。如果小行星以典型的20公里/小時的速度接近地球，那么對于直徑100米的小行星我們將有3周左右的預警時間，而對于直徑10米的小行星將有大約2天的預警時間。

目前ATLAS已經取得了許多重大成果，比如ATLAS和紫金山天文臺共同發現的紫金山-阿特拉斯彗星C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS)，2024年12月發現的幾年內有撞擊地球風險的近地小行星2024 YR4，以及今年所發現的第三個星際彗星3I/ATLAS等等。迄今為止ATLAS一共發現了110顆具有潛在威脅的小行星，為科學家提前部署小行星安全防御和攔截計劃提供了可貴的數據。

紫金山-阿特拉斯彗星。來源：NASA

小行星防御監測預警問題,不論是對于國家安全戰略﹑科學前沿還是人類命運共同體而言，其意義都是十分重大的。雖然目前ATLAS在小行星監測領域已經足夠先進，但人類在小行星撞擊防御、資源開發、更精準的小行星監測網絡等方面，仍處于起步和探索階段，期待隨著未來技術的成熟，人類有能力消除這些潛在的威脅。

參考資料

1、ATLAS—The ATLAS Project,ATLAS官網，,https://atlas.fallingstar.com/index.php

2、Atlas: How it works，ATLAS官網，https://atlas.fallingstar.com/how_atlas_works.php

3、龔自正，李明，陳川，趙長印，小行星監測預警、安全防御和資源利用的前沿科學問題及關鍵技術，《科學通報》，2020年第65卷第5期346—372

4、ATLAS，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/ATLAS

5、NASA Asteroid Tracking System Now Capable of Full Sky Search，NASA，https://www.nasa.gov/solar-system/nasa-asteroid-tracking-system-now-capable-of-full-sky-search/

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來源: 星明天文臺