50余名中國專家共商“近地小行星防御”

近期，一顆名為2024YR4的小行星存在撞擊地球概率的新聞引發民眾對于潛在威脅小天體的熱議，與此同時，我國于此前公開的“近地小行星防御”計劃也再度引發關注。為給我國近地小行星防御工程立項論證和研制實施提供新思路，3月13日，由我國深空探測實驗室承辦的一場主題為“近地小行星防御關鍵科學與工程技術問題”的學術討論會在北京開幕。來自國內20余家機構的50余名專家學者應邀參會，共同探討近地小行星防御的科學問題，以及相關探測技術、測控技術和撞擊技術，并進一步凝練關鍵科學和技術問題，助力我國首次小行星防御演示驗證任務成功實施，推動后續系列任務論證、立項，加快構建我國近地小行星防御體系、保護人類共同家園。

近地小行星撞擊地球是人類長期、持續發展面臨的重大威脅，被聯合國列為威脅人類生存的20大災難之一。《環球時報》記者了解到，近地小行星撞擊地球事件在宇宙的時間長河中并不罕見，有一種假說認為，6500萬年前一顆直徑約10公里的小行星撞擊在如今的墨西哥灣附近，產生威力超級巨大的爆炸，這被認為是造成恐龍滅絕的原因之一。1908年的通古斯大爆炸，一顆直徑約50米的小天體撞擊地球，爆炸當量約2000萬噸TNT，造成2150平方公里的森林被鏟平。而就在不遠前的2013年，一顆直徑約18米的小天體撞擊地球，爆炸當量約50萬噸TNT，此次事件在俄羅斯車里雅賓斯克造成大約1500人受傷、3000棟房屋受損。迄今為止，人類已發現的小行星數量還只是冰山一角，大量可能危及地球安全的近地小行星隱匿于茫茫太空之中。

小行星示意圖（視覺中國）

此前有研究數據顯示，一個足球場大小的小行星足以對地球上的局部區域造成災難性的后果。一個城鎮般大小的小行星將引起全球性災難，導致大規模的物種滅絕。而如此危險的“天外來客”，在太陽系中超過3.5萬個。

“近地小行星撞擊地球的威脅是全人類共同面臨的嚴峻挑戰，關乎整個地球的安全與未來。一旦發生嚴重的近地小行星撞擊事件，人類文明可能會遭受毀滅性的打擊，甚至就此終結。”深空探測實驗室主任兼首席科學家、中國工程院院士吳偉仁3月13日向《環球時報》記者表示，我國積極開展近地小行星防御系列任務，這當中蘊含著極為重要的科學意義、工程價值和人文精神。

目前，世界上的一些航天大國都在開展近地小行星防御的相關計劃，例如，美國的近地小行星防御演示驗證任務，即“雙小行星重定向測試”（DART）任務已經于2022年9月實現對小行星迪蒂莫斯的子星狄莫弗斯的動能撞擊，成功改變了其繞迪蒂莫斯公轉的周期。歐空局的赫拉（Hera）任務還將對DART任務的撞擊目標開展進一步詳細勘察。

作為負責任的航天大國，我國也高度重視近地小行星對于地球與人類安全的威脅，此前已公開近地小行星防御任務相關計劃，并加速實施。

在2023年4月舉行的首屆深空探測（天都）國際會議開幕式暨主論壇上，來自中國深空探測領域的專家向公眾詳細介紹了中國的近地小行星防御計劃，并面向全球公開征集首次任務的總體方案以及相關規劃，計劃將在2030年首次實現對小行星的動能撞擊。

而在去年召開的第二屆深空探測（天都）國際會議上，中國國家航天局發布了中國首次近地小行星防御任務方案與國際合作設想。根據該設想，中國首次近地小行星防御任務計劃選用“伴飛+撞擊+伴飛”模式，當撞擊器對目標小行星實施動能撞擊時，探測器對撞擊過程進行全程觀測，并在撞后繼續開展撞擊效果評估和科學探測等工作。通過一次任務實現“動能撞擊+天基評估”。

據《環球時報》記者了解，近地小行星防御可采用撞擊+掠飛，撞擊+掠飛+伴飛以及伴飛+撞擊+伴飛等不同的組合方案，每種方案各有優點。其中，動能撞擊防御技術是目前防御小行星撞擊地球的相對簡單的方法，其基本原理是通過高速撞擊體直接撞擊小行星，以改變其軌道，從而避免其與地球相撞。該技術具有技術成熟度高、啟動迅速、靈活性強等優點。

“要做到‘撞得準、推得動、評得出、說得清’，仍面臨諸多復雜而艱巨的挑戰，”吳偉仁介紹稱，如小行星軌道動力學與演化特征、撞擊危害機理與效應、在軌處置響應機理等科學問題有待進一步明晰，同時在空間位置要素多、器地時延大、測控數傳狀態復雜等多種條件下，探測、測控、撞擊等技術及基礎設施還有待加強。

此前，2024YR4小行星撞擊地球的風險概率持續變化也凸顯出小行星監測難的問題。據《環球時報》記者了解，目前，科學家是根據地面天文觀測確定小行星的初始狀態之后，再結合太陽系的高精度模型，預報未來任意時刻小行星的位置。只有當觀測數據不斷積累，對撞擊概率的預測才會越來越準。

在本次學術討論會上，吳偉仁也提出，針對近地小行星的日常編目、威脅預警、短臨預報等場景需求，我們要建設天地協同監測網絡。而針對不同尺寸近地小行星撞擊風險的應對需求，需要研制多種手段的航天器處置和評估技術，發展防控兼備的處置系統。

“我們需要實施在軌處置演示驗證，豐富處置技術，提升綜合應對能力。要進一步構建綜合服務能力，實現小行星防御業務化運行。同時還要緊密加強國際交流合作，保衛人類共同的地球家園，著力構建行星防御領域人類命運共同體。要加強基礎前沿科學和關鍵核心技術研究，為提升我國近地小行星防御能力、建設近地小行星防御體系、實施在軌演示驗證任務提供理論基礎和技術支撐。”吳偉仁表示。

本文為科普中國·創作培育計劃扶持作品

作者：環球時報

出品：中國科協科普部

監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源: 科普中國創作培育計劃

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