來源：環(huán)球時報
【環(huán)球時報記者 馬俊 鄧孝慈 環(huán)球時報特約記者 晨陽】新加坡《聯(lián)合早報》7日報道稱，中國正在規(guī)劃通過撞擊改變小行星軌道，驗證防御地球可行性。從科幻小說到災難電影，“小行星撞擊地球”向來是熱門題材，但在現(xiàn)實世界中，到底該如何應對小行星威脅，仍需要科學家一步步展開驗證。
小行星撞擊地球概念圖
中國版地球防御計劃什么樣
“伴飛+撞擊+伴飛”
據報道，在近日召開的第三屆深空探測天都國際會議上，中國探月工程總設計師吳偉仁介紹稱，中國正在規(guī)劃對一顆小行星實施動能撞擊演示驗證任務，驗證小行星防御方案可行性。
吳偉仁介紹說，這項任務擬采用“伴飛+撞擊+伴飛”的任務模式，發(fā)射觀測器和撞擊器。觀測器先期抵達對目標小行星進行抵近觀測，獲取其詳細特性參數(shù)，然后撞擊器對小行星實施高速撞擊。撞擊全過程將通過天地聯(lián)合方式，采用近距離高速成像等技術，開展小行星軌道、形貌和濺射物變化觀測，準確評估撞擊效果。
具體來說，就是在距地球1000萬公里左右的地方，對迎面而來的小天體發(fā)射動能撞擊器，交會后爭取能夠產生極大的動能從而改變小天體的軌道。目前計劃能夠改變3到5厘米的軌道，讓小行星至少幾十年到100年之內不能夠再撞擊到地球。
報道稱，小行星探測、防御和資源開發(fā)對于全人類具有深遠戰(zhàn)略意義，也是國際社會的廣泛共識。中國將向全球伙伴發(fā)出合作倡議，在地面聯(lián)合監(jiān)測、聯(lián)合研制與載荷搭載、數(shù)據與成果共享等方面開展積極合作。吳偉仁說：“如果全球共享數(shù)據，共同掌握科學成果，最后我們可能得出來更加精確的結論和科學的認知，對整個人類都是有好處的。”
小行星撞擊試驗難在哪里
全國空間探測技術首席科學傳播專家、航天專家龐之浩告訴《環(huán)球時報》記者，小行星撞擊試驗的核心難點集中在“精準”和“未知”兩大層面。
首先是“瞄準難”。小行星撞擊試驗就像在上千萬公里外“打蒼蠅”，而且小行星與地球兩者都在高速運動（目標小行星速度可達每秒數(shù)公里）。試驗航天器需要在太空中飛行數(shù)月甚至數(shù)年，期間還要不斷修正軌道，最終精準撞上直徑僅幾百米的小行星，誤差必須控制在幾十米內，難度遠超地球上的遠程射擊。
其次是“效果預測難”，不知道小行星“有多硬”。人類對小行星的內部結構幾乎是“盲猜”，它可能是實心巖石，也可能是松散的“碎石堆”（由無數(shù)小石塊和塵埃黏合而成）。如果是前者，撞擊可能像“雞蛋碰石頭”，只能輕微改變其軌道；如果是后者，撞擊力可能被分散，甚至讓小行星碎裂成多塊，反而增加風險。試驗前無法100%確定目標的“硬度”，導致軌道偏轉效果難以精準預測。
最后是“觀測難”，需要隔著遙遠距離“看結果”。探測器撞擊小行星后，科學家需要判斷小行星的軌道是否真的改變了，以及改變了多少。但由于距離太遠，只能依靠地面望遠鏡或伴飛探測器拍攝的圖像來分析，數(shù)據傳輸存在延遲，且可能受宇宙環(huán)境干擾，要準確計算出軌道偏轉量（比如是否達到預期的毫米級每秒速度變化），需要大量時間和復雜運算。
中國提出近地小行星探測防御體系戰(zhàn)略構想
近年來，中國國家航天局相繼啟動了近地小行星探測計劃和小行星防御等工程論證和實施。中國國家航天局于2006年啟動“近地天體探測計劃”。2021年，啟動小行星防御工程論證，同年在《中國的航天》白皮書明確提出“論證建設近地小天體防御系統(tǒng)”。2025年5月29日，天問二號探測器成功發(fā)射，目標是對近地小行星2016HO3進行采樣返回，其后對主帶彗星311P開展伴飛探測。
目前中國科學家已從監(jiān)測預警、在軌處置、體系應對等方面，提出了建設相對完善的近地小行星探測防御體系戰(zhàn)略構想。首先是構建精準預警、常態(tài)運行的天地一體化協(xié)同監(jiān)測預警體系。形成多口徑搭配、多功能結合、高效協(xié)同的地基監(jiān)測網，滿足日常編目、威脅預警、短臨預報等任務場景需求。構建小行星探測與防御綜合服務系統(tǒng)，具備數(shù)據匯集、編目更新、風險研判等能力，實現(xiàn)小行星探測與防御業(yè)務化運行。
例如在地面監(jiān)測預警方面，中國形成了常態(tài)化巡天能力，目前已建成紫金山天文臺1米專用望遠鏡、冷湖2.5米大視場巡天望遠鏡、興隆2.16米、麗江2.4米和1.8米望遠鏡；“中國復眼”規(guī)劃建設25部30米孔徑雷達，建成后將具備對千萬公里外小行星的探測與高精度成像能力。初步形成多口徑搭配、多功能結合、高效協(xié)同的地基監(jiān)測網。
其次，在軌處置方面，中國將形成“動能撞擊為主、多技術互補”的處置能力。研制多種手段的處置航天器和在軌評估航天器，建立近地小行星防御任務庫；針對不同尺寸小行星撞擊風險，提前制定處置方案，實現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)即有預案、風險即能應對”。撞擊前后，國際上具有觀測能力的國家或組織還可以進行觀測，提升小行星定軌精度與觀測效果，共同探索建立國際監(jiān)測聯(lián)動機制。
為何要關注小行星
除了中國之外，美國、歐洲、日本等都已經開展了各自的小行星探測和防御計劃。為何小行星會受到全球航天界的高度關注呢？
據介紹，首先在于近地小行星對地球的直接威脅。聯(lián)合國大會在2024年宣布2029年為“認識小行星和行星防御國際年”。根據聯(lián)合國網站的介紹，所謂近地天體是指軌道距太陽小于1.3個天文單位（約1.95億公里）的小行星和彗星。其中距地球軌道小于0.05個天文單位（約750萬公里）、直徑超過140米的近地天體可能對地球構成災難性威脅，小行星撞擊被列為威脅人類生存的二十大災難之首。
據美國國家航空航天局（NASA）近地天體研究中心數(shù)據，目前已發(fā)現(xiàn)逾3.6萬顆近地小行星。2013年2月15日，一顆“超級火流星”以每秒18.6公里的速度進入大氣層，隨后在俄羅斯車里雅賓斯克上空爆炸。據NASA估計，該小行星的有效直徑約18米，質量約1.1萬噸。這次撞擊的總能量相當于44萬噸TNT炸藥爆炸，它也被認為是自1908年俄羅斯西伯利亞通古斯大爆炸以來釋放能量最多的小行星撞擊事件。
其次，太陽系有超過數(shù)十億顆小行星，它們是太陽系形成與演化的“活化石”，通過熔解、分化和火山活動留下了印記，而這些印記對于理解巨型行星的形成過程至關重要。一些含有有機化合物的小行星可能為早期地球帶來了生命所需的原料，對研究地球生命起源具有重要意義。
此外，小行星富含鐵、鎳、鉑族金屬以及水冰等資源，具有重要的經濟價值。小行星資源開發(fā)利用包括對小行星礦物、水冰等資源的探測、開采、加工、運輸及利用等活動，包括勘察與評估、開采與加工、運輸與利用等主要環(huán)節(jié)，這不僅是深空探測的重要方向，更是未來太空經濟和地外資源補給的核心支撐。
國外小行星撞擊計劃
近地小行星防御是全人類共同的事業(yè)，國際社會普遍高度重視。2009年起，聯(lián)合國外空委定期舉辦國際行星防御大會，2014年聯(lián)合國外空委框架下正式成立“國際小行星預警網（IWAN）”和“空間任務規(guī)劃咨詢小組”，成為小行星防御領域兩個主要的國際組織。中國已于2018年加入“空間任務規(guī)劃咨詢小組”，并積極參加IWAN會議等相關活動。
自上世紀90年代開始，美國、日本、歐空局開展了10余次小行星探測、防御與資源勘察任務，取得了一系列重大科學發(fā)現(xiàn)，并證明動能撞擊技術可有效改變小行星軌道。
例如日本在2003年發(fā)射的“隼鳥1”號探測器首次實現(xiàn)小行星采樣返回。2014年發(fā)射的“隼鳥2”號探測器更是取得了歷史性成功，實現(xiàn)了多次小行星著陸、撞擊采樣，取回的約5.4克小行星表面和地下樣本發(fā)現(xiàn)氨基酸、液態(tài)水、多種有機化合物，揭示了太陽系早期信息和生命起源的線索。
NASA在2022年9月成功實施“雙小行星重定向測試”（DART）任務。該任務是利用航天器撞擊將一顆距離地球約1140萬公里的小行星推離軌道，驗證通過動能撞擊的方式偏轉近地小行星的可行性。接受NASA航天器撞擊的小行星“迪莫弗斯”直徑約160米，大小與埃及金字塔大致相當，它繞著直徑780米的另一顆小行星“迪迪莫斯”運行，兩者不會對地球構成任何威脅。
在此背景下，歐航局的“赫拉”航天器于2024年10月7日發(fā)射升空，目的在于“回訪”被撞擊過的小行星“迪莫弗斯”并進行深度探測，觀測撞擊坑并測量小行星的質量等，從而將動能撞擊行星防御方案完善為可重復使用的技術，并增進人類對小行星以及太陽系形成和演化過程的了解。
此外NASA還探討過其他類型的小行星防御設想。美國“太空”網站介紹稱，其中所謂的“引力牽引器”是一種在小行星附近徘徊的重型航天器，憑借巨大質量帶來的引力實現(xiàn)對小行星的拖拽，使其偏離原定軌道。NASA行星防御協(xié)調辦公室負責人約翰遜表示：“如果航天器能從小行星表面收集巨石等重物加強引力作用，這種方法就可以實現(xiàn)?！绷硪环N方案是科幻電影里經常描寫的用核裝置引爆的沖擊使近地小行星轉向，或將其炸成不會威脅地球安全的碎片。