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如果應(yīng)對(duì)得當(dāng)，小行星不僅不會(huì)威脅地球家園，還能真正成為人類的星辰大海。

4月24日，是中國(guó)航天日。

當(dāng)天，國(guó)家航天局副局長(zhǎng)吳艷華在接受媒體專訪時(shí)表示，探月工程四期今年正式啟動(dòng)工程研制，未來(lái)將陸續(xù)發(fā)射嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)探測(cè)器，開(kāi)展任務(wù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和國(guó)際月球科研站建設(shè)。

此外，吳艷華還表示，我國(guó)將著手組建近地小行星防御系統(tǒng)，共同應(yīng)對(duì)近地小行星撞擊的威脅，為保護(hù)地球和人類安全貢獻(xiàn)中國(guó)力量。

那么，小行星是如何形成的，為什么會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生威脅，我們又應(yīng)該怎樣去探測(cè)、了解這些小行星呢？回答這些問(wèn)題，要從200多年前說(shuō)起。

流星隕落事件提醒警惕小行星威脅

1801年，距離望遠(yuǎn)鏡發(fā)明已經(jīng)快200年了。這一年的元旦，也是19世紀(jì)的第一天，意大利天文學(xué)家朱塞普·皮亞齊在觀測(cè)星空時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一顆新的天體。這就是后來(lái)被稱為“谷神星”的1號(hào)小行星。

后來(lái)人們慢慢了解到，在谷神星所在的軌道周圍，還有數(shù)百萬(wàn)顆游蕩的小行星，組成了環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星帶，位于火星和木星的軌道之間。有些小行星會(huì)受到其他天體的干擾，運(yùn)行軌道發(fā)生改變，來(lái)到地球附近，稱為近地小行星。其中，有些小行星的運(yùn)行軌道可能與地球的運(yùn)行軌道相交，對(duì)地球產(chǎn)生威脅，是人類進(jìn)行主動(dòng)防御的重點(diǎn)。

這些小行星是如何形成的呢？科學(xué)界有一種理論認(rèn)為，曾經(jīng)有一顆行星與其他天體發(fā)生碰撞，產(chǎn)生的碎片形成了小行星帶。另一種理論則認(rèn)為，小行星可能是太陽(yáng)系在行星及其衛(wèi)星形成之后，殘留下來(lái)的“邊角料”，由于沒(méi)能凝聚成更大的行星，只能孤零零地飄浮在宇宙里，保留著太陽(yáng)系形成之初的原始形態(tài)。

正是因?yàn)檫@些小行星與打造行星“大廈”的“磚瓦”同宗同源，所以，通過(guò)小行星探測(cè)就可以研究太陽(yáng)系的起源和演化。

彗星和小行星統(tǒng)稱小天體。你在地球上看到的劃過(guò)夜空的流星，很多是彗星的碎片，但其中有一些是小行星的碎片。這些天外來(lái)客是我們認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系的第一手樣本，他們與月壤一樣具有重要的研究意義。

而且，這些小行星相對(duì)于地球的飛行速度非常快，可以達(dá)到每小時(shí)上萬(wàn)千米，一旦與地球迎面相撞，其破壞性巨大。根據(jù)理論估算，一顆直徑為10千米的小行星撞擊地球，可以讓地球90%以上的生物滅絕；而一顆直徑約為1千米的小行星，也可以讓一座超級(jí)城市消失。1998年的好萊塢電影《天地大沖撞》，對(duì)此情景就有過(guò)戲劇化描繪。

2013年春節(jié)，一顆小行星撞擊俄羅斯的一座小城車?yán)镅刨e斯克，造成大量人員傷亡。后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，這顆小行星來(lái)自小行星帶，在進(jìn)入地球大氣層之前的直徑只有18米，大家在北京天文館可以看到這次撞擊的隕石碎片。在中國(guó)，云南香格里拉、西雙版納和吉林松原地區(qū)也曾相繼發(fā)生流星隕落事件，引發(fā)社會(huì)關(guān)注。

這些現(xiàn)實(shí)事件也提醒我們，需要對(duì)小行星給地球帶來(lái)的潛在威脅保持足夠的警惕。

系列探測(cè)計(jì)劃對(duì)了解小行星很關(guān)鍵

作為集禍福于一身的近地小天體，小行星不僅是太空采礦的重要對(duì)象，也是保護(hù)地球和人類安全的重要目標(biāo)。深入了解那些對(duì)地球有潛在威脅的近地小行星，是組建小行星防御系統(tǒng)的前提條件。

有些小行星上有豐富的資源，如富含金剛石的鉆石小行星。2022年2月，蘇富比拍賣行在倫敦拍賣了一顆世界上最大的天然切割黑鉆，被命名為“謎”，就很可能是來(lái)自太空中。

隨著近年來(lái)深空探測(cè)的快速發(fā)展，從太空中尋找金剛石成為各國(guó)競(jìng)相探測(cè)的目標(biāo)?；蛟S，地球上天然金剛石資源短缺的問(wèn)題，要從深空探測(cè)中尋找答案。

除了隕石研究外，利用航天器探測(cè)小行星也是深空探測(cè)的重要目標(biāo)。2003年5月，日本發(fā)射了“隼鳥號(hào)”小行星探測(cè)器，從25143號(hào)小行星“絲川”上采集樣本并于2010年送回地球。這是人類第一次從對(duì)地球有潛在威脅的近地小行星上采樣。

由于這次的樣本量?jī)H有約1500個(gè)微粒，對(duì)地球化學(xué)的各種精細(xì)分析技術(shù)是一個(gè)挑戰(zhàn)。我還在顯微鏡下親眼觀察了這些來(lái)自太空的黑色礦物顆粒。

2014年12月，“隼鳥號(hào)”的繼任者“隼鳥2號(hào)”探測(cè)器發(fā)射，飛向距離地球約52億千米的“龍宮”小行星。2020年12月6日，“隼鳥2號(hào)”樣品艙再次從小行星上帶回超過(guò)5.4克的黑色物質(zhì)。根據(jù)計(jì)劃，“隼鳥2號(hào)”預(yù)計(jì)將于2031年左右抵達(dá)編號(hào)為1998KY26的小行星再次探測(cè)。

美國(guó)也很重視小行星探測(cè)。奧巴馬時(shí)期，曾經(jīng)提出過(guò)一個(gè)小行星捕獲計(jì)劃，擬通過(guò)捕獲一顆近地小行星，將其拉到月球附近繞月飛行，讓地球的天然衛(wèi)星——月球，也有一個(gè)衛(wèi)星。美國(guó)國(guó)家航空航天局還組織專家對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)論證。特朗普上臺(tái)后，取消了這一計(jì)劃。目前，美國(guó)方面的相關(guān)研究仍在開(kāi)展。

2021年5月12日，美國(guó)的另一個(gè)小行星探測(cè)器“冥王號(hào)”，攜帶從“貝努”小行星上采集的約60克樣本開(kāi)始返回，預(yù)計(jì)將于明年9月回到地球。

歐洲方面，不僅參與了美國(guó)主導(dǎo)的多項(xiàng)小行星探測(cè)計(jì)劃，并在另一種可能撞擊地球的小天體——彗星的探測(cè)上取得了突破。2004年，歐空局發(fā)射“羅塞塔號(hào)”彗星探測(cè)器，10年后的2014年11月，其中的“菲萊”著陸器登陸“丘留莫夫－格拉西緬科”彗星，成為首個(gè)登陸彗核考察的航天器。

這一系列探測(cè)計(jì)劃的實(shí)施，對(duì)于人類了解小行星并積極應(yīng)對(duì)其潛在威脅，無(wú)疑是至關(guān)重要。

應(yīng)對(duì)得當(dāng)小行星也能造福人類社會(huì)

根據(jù)前期規(guī)劃論證的結(jié)果，我國(guó)此次在“航天日”正式宣布，將著手組建近地小行星防御系統(tǒng)。這也意味著，我國(guó)在近地小行星方面的相關(guān)研究已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)姆e累。

根據(jù)公開(kāi)的近期計(jì)劃，我國(guó)將爭(zhēng)取在“十四五”期間，實(shí)施一次小行星探測(cè)，探測(cè)目標(biāo)是一顆對(duì)地球有潛在威脅的小行星。根據(jù)計(jì)劃，航天器將抵近探測(cè)，實(shí)施就近撞擊，為改變小行星的飛行軌道進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)。

當(dāng)然，這些只是組建近地小行星防御系統(tǒng)的必要技術(shù)準(zhǔn)備。為了防御小行星撞擊地球，科學(xué)界還有大量的工作要做。

一方面，要建立地基和天基的小行星監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

這就需要利用地面望遠(yuǎn)鏡和激光雷達(dá)等設(shè)備，以及即將發(fā)射的與中國(guó)空間站伴飛的巡天望遠(yuǎn)鏡，對(duì)那些可能會(huì)撞擊地球、對(duì)地球有潛在威脅的小行星進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。這也包括為這些小行星建檔立案一一編目，精確測(cè)定其軌道和特性，并對(duì)其撞擊地球的可能性進(jìn)行評(píng)估，及早識(shí)別出那些危險(xiǎn)度極高的小行星。

另一方面，也需要研發(fā)新的航天技術(shù)，通過(guò)核爆、動(dòng)能撞擊、激光燒蝕、離子束牽引、引力拖曳、質(zhì)量驅(qū)動(dòng)等技術(shù)手段，確保摧毀小行星原有結(jié)構(gòu)或使其運(yùn)行軌道發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不再對(duì)地球構(gòu)成威脅。

目前，這一系列的很多技術(shù)都還只停留在紙面上，離真正實(shí)現(xiàn)還有很長(zhǎng)的距離，需要科學(xué)家們進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)行長(zhǎng)期研究積累才能加以突破。

說(shuō)到底，對(duì)人類而言，小行星禍兮福兮？其實(shí)也正如今年的好萊塢電影《不要抬頭》所表達(dá)的，是禍?zhǔn)歉＃谟谌祟愡x擇什么樣的行為。

如果應(yīng)對(duì)得當(dāng)，小行星不僅不會(huì)成為地球家園的威脅，還能幫助我們探索太空的奧秘，成為人類的星辰大海，甚至作為寶貴的資源，造福人類社會(huì)。這無(wú)疑也是我國(guó)組建近地小行星防御系統(tǒng)的初衷所在。