中（zhōng）国（guó）科学院提出（chū）新方法：如何降低小行（xíng）星撞击地（dì）球的（de）威胁

□克里斯汀

地（dì）球所在（zài）的（de）空间充满了各种大（dà）小的（de）天（tiān）体，它们（men）在（zài）各自（zì）的（de）轨道（dào）上（shàng）进出（chū）。地（dì）球几乎每天（tiān）都会（huì）受到（）小行（xíng）星的（de）撞击，但撞击的（de）小行（xíng）星太小，不（bù）会（huì）造成引起全世界关注的（de）重大（dà）伤害。但没有（yǒu）人（rén）知道（dào）哪一颗小行（xíng）星会（huì）突然改变轨道（dào）飞向地（dì）球，引发一场可（kě）能（néng）在（zài）数亿年（nián）前灭绝恐龙的（de）撞击事（shì）件。

虽然这（zhè）样的（de）小行（xíng）星撞击地（dì）球的（de）概率相对（duì）较低，但近年（nián）来（lái）科学家（jiā）们（men）对（duì）小行（xíng）星的（de）监测越来（lái）越严密。他（tā）们（men）通过（guò）红外观测、雷达测量和（hé）太空探测发现了小行（xíng）星，然后（hòu）进行（xíng）了测量、计算和（hé）估计小行（xíng）星的（de）轨道（dào）。他（tā）们（men）也（yě）想了很多方法试图消除小行（xíng）星撞击地（dì）球的（de）威胁，比如动能（néng）撞击、捕获和（hé）牵引等，但力求将它们（men）对（duì）地（dì）球的（de）威胁降到（）最低。

近日，中（zhōng）科院科学家（jiā）提出（chū）了一种“末级撞击岩石”的（de）方法，意在（zài）利用人（rén）类频繁发射卫星等活动中（zhōng）使用的（de）火箭末级的（de）剩余能（néng）量，引导其撞击可（kě）能（néng）存在（zài）的（de）小行（xíng）星。靠近地（dì）球。从而（ér）改变小行（xíng）星的（de）飞行（xíng）轨迹或者直接将其粉碎，以（yǐ）减少其真正撞击地（dì）球时（shí）的（de）威力。

广州发现二000多颗小行（xíng）星

根据国（guó）际天（tiān）文学联合会（huì）的（de）定义，当小行（xíng）星与地（dì）球轨道（dào）相交距离小于（yú）0.三Au时（shí），该小行（xíng）星就（jiù）会（huì）被科学家（jiā）标记为（wéi / wèi）“近地（dì）小行（xíng）星”（NEA）。一类被称为（wéi / wèi）“外围小行（xíng）星”（PHA），是（ shì）一类直径可（kě）能（néng）大（dà）于（yú）一四0米、与地（dì）球轨道（dào）最小相交距离小于（yú）0.0五 Au、最有（yǒu）可（kě）能（néng）撞击地（dì）球的（de）小行（xíng）星。地（dì）球。目前，科学家（jiā）已发现并监测了二000多颗危险小行（xíng）星。

研究人（rén）员观测发现近地（dì）小行（xíng）星后（hòu），将进一步监测并准确确定其轨道（dào），分析其轨道（dào）特征，评估撞击概率，预测其坠落地（dì）球的（de）时（shí）间和（hé）位置，进而（ér）分析其物理特性等如它们（men）的（de）材料结构等等。研究评估可（kě）能（néng）发生（nián）的（de）碰撞事（shì）件对（duì）地（dì）球环境和（hé）人（rén）类生（nián）存安全的（de）危害程度。

他（tā）们（men）认为（wéi / wèi），直径小于（yú）一0米的（de）小行（xíng）星在（zài）穿过（guò）大（dà）气层时（shí）基本已经被烧蚀，但有（yǒu）些小行（xíng）星仍然会（huì）被烧蚀，陨石会（huì）落到（）地（dì）球表面。如果陨石烧蚀后（hòu）剩余的（de）部分足够大（dà），很可（kě）能（néng）会（huì）对（duì）地（dì）球造成毁灭性的（de）破坏。

多次“路过（guò）”

因此，许多国（guó）家（jiā）的（de）科学家（jiā）正在（zài）研究和（hé）讨论如何防止小行（xíng）星撞击地（dì）球。早在（zài）二0一三年（nián），联合国（guó）就（jiù）成立了监测小行（xíng）星的（de）机构和（hé）应对（duì）撞击风险的（de）组织——国（guó）际小行（xíng）星预警网络（IAWN）。他（tā）们（men）将对（duì）太空中（zhōng）的（de）小行（xíng）星进行（xíng）全天（tiān）候监测，并进行（xíng）计算和（hé）预测。撞击地（dì）球的（de）可（kě）能（néng）性。 二0一八年（nián），我（wǒ）国（guó）还加入了国（guó）际小行（xíng）星预警网络。北京紫金山天（tiān）文台是（ shì）专门用于（yú）监测近地（dì）小行（xíng）星的（de）观测站。如今，全球有（yǒu） 四00 多个（gè）站点在（zài）寻找近地（dì）天（tiān）体，例如紫金山天（tiān）文台的（de）近地（dì）天（tiān）体望远镜。

迄今为（wéi / wèi）止，尚未发现能（néng）够严重威胁地（dì）球安全的（de）目标。然而（ér），科学家（jiā）们（men）观察到（）小行（xíng）星多次“经过（guò）”，可（kě）能（néng）威胁地（dì）球的（de）安全。

例如，二00四年（nián）六月发现的（de）“阿波菲斯”小行（xíng）星最初计算，二0二九年（nián）撞击地（dì）球的（de）概率高达二.七%。此后（hòu），经过（guò）长期观测，小行（xíng）星二0二九年（nián）撞击地（dì）球的（de）概率已被排除；今年（nián）七月七日凌晨，中（zhōng）国（guó）台湾多地（dì）人（rén）们（men）发现巨大（dà）火球划过（guò）夜空，甚至出（chū）现“空中（zhōng）爆发”，多次“闪光”照亮了夜空。台湾鹿林天（tiān）文台随后（hòu）在（zài）社交媒体上（shàng）解释称，火球实际上（shàng）是（ shì）一颗流星，受到（）地（dì）球引力的（de）吸引，在（zài）高速穿过（guò）地（dì）球大（dà）气层时（shí）产生（nián）了耀眼的（de）痕迹。

最近的（de）一份监测报告称，一颗名为（wéi / wèi）“毁灭之（zhī）星”的（de）小行（xíng）星到（）二0六八年（nián）可（kě）能（néng）有（yǒu）一0五万分之（zhī）一的（de）几率与地（dì）球相撞。这（zhè）颗小行（xíng）星直径约三四0米，重量约六000万吨。一旦撞击地（dì）球，可（kě）能（néng）会（huì）释放出（chū）约一五亿吨TNT炸药爆炸释放的（de）能（néng）量。这（zhè）个（gè）能（néng）量相当于（yú）广岛原子（zǐ）弹产生（nián）的（de）能（néng）量的（de）八万倍。多次。同时（shí），还可（kě）能（néng）引发强烈地（dì）震，引发可（kě）怕的（de）海啸。目前，科学家（jiā）仍在（zài）密切监测中（zhōng）。

新提出（chū）的（de）“最终级石击”

今年（nián）四月二四日，在（zài）中（zhōng）国（guó）航天（tiān）日开幕式上（shàng），国（guó）家（jiā）航天（tiān）局局长张克俭表示：“站在（zài）新的（de）历史起点，中（zhōng）国（guó）航天（tiān）将展示实施探月四期工程。探索工程、行（xíng）星探测工程、国（guó）际月球科学研究站和（hé）近地（dì）小行（xíng）星防御系统建设，开启探索新时（shí）代新篇章。

随着载人（rén）航天（tiān）发射任务数量的（de）不（bù）断增加，人（rén）们（men）对（duì）于（yú）“火箭碎片造成越来（lái）越多的（de）太空垃圾”一直存在（zài）困惑。火箭完成运输航天（tiān）器的（de）任务后（hòu），剩余的（de）碎片有（yǒu）的（de）会（huì）落入大（dà）气层燃烧被毁，或者落回地（dì）球表面，有（yǒu）的（de）则进入近地（dì）轨道（dào），成为（wéi / wèi）太空碎片。这（zhè）些剩余的（de）部分被称为（wéi / wèi）“火箭级”。今年（nián）五月，我（wǒ）国（guó）“长征五号”B火箭末级“回国（guó）”事（shì）件备受关注。

王一瑞博士、李明涛研究员、周丙红研究员以（yǐ）及中（zhōng）国（guó）空间技术研究院北京卫星环境工程研究所重点实验室龚子（zǐ）正根据“长征五号”运载火箭的（de）技术参数中（zhōng）国（guó）科学院复杂空天（tiān）系统电子（zǐ）信息技术研究所研究员、中（zhōng）国（guó）运载火箭技术研究院北京航天（tiān）系统工程研究所王建明高级工程师和（hé）王传奎高级工程师共同设计了“航天（tiān）器火箭决赛”阶段组合动能（néng）冲击方案”，简称“末期岩石冲击”。

按照这（zhè）个（gè）计划，本来（lái）会（huì）成为（wéi / wèi）太空垃圾的（de）火箭末级，可（kě）以（yǐ）变成防御小行（xíng）星的（de）重要（yào）工具：火箭携带航天（tiān）器进入深空逃逸轨道（dào）后（hòu），火箭末级和（hé）航天（tiān）器将不（bù）执行（xíng）“星火箭分离”。相反，飞船控制火箭末级总成与附近的（de）危险小行（xíng）星相撞，从而（ér）充分利用火箭末级的（de）剩余能（néng）量，达到（）偏转小行（xíng）星撞击的（de）目的（de）。

研究人（rén）员现已证明，利用这（zhè）一方案，一0年（nián）内偏转直径为（wéi / wèi）一四0米的（de）小行（xíng）星轨道（dào），偏转距离可（kě）以（yǐ）从地（dì）球半径的（de）不（bù）到（）一倍增加到（）地（dì）球半径的（de）一倍以（yǐ）上（shàng）。这（zhè）为（wéi / wèi）人（rén）类应对（duì）危险的（de）小行（xíng）星提供了一种新的（de）、潜在（zài）有（yǒu）效的（de）技术手段。

“以（yǐ）石击石”或更高的（de）目标

传统的（de）小行（xíng）星防御方法主要（yào）包括核爆炸、动能（néng）撞击、重力牵引等，但这（zhè）些解决方案都存在（zài）一定的（de）缺陷。例如，核爆炸会（huì）带来（lái）一定的（de）安全风险。重力牵引和（hé）动能（néng）冲击的（de）效率相对（duì）较低，可（kě）能（néng）需要（yào）一0年（nián）甚至二一0年（nián）才能（néng）发挥作用。这（zhè）些“传统动能（néng）撞击”都无法在（zài）短期预警时（shí）间条件下（xià）有（yǒu）效防御直径超过（guò）一四0米的（de）危险小行（xíng）星。 “末级撞击岩石”的（de）方法主要（yào）是（ shì）利用一0年（nián）预警期内的（de）运载火箭成功偏转一颗直径一四0米的（de）小行（xíng）星轨道（dào）。

此外，据研究人（rén）员介绍，除了“末级撞石”方案外，还有（yǒu）一种“撞石-撞石”方案，同样可（kě）以（yǐ）增加撞击器的（de）质量，从而（ér）击碎小行（xíng）星或导致其爆炸。偏离原来（lái）的（de）轨道（dào）。 。

“石对（duì）石”计划设想通过（guò）航天（tiān）器捕获太空中（zhōng）的（de）一颗小型小行（xíng）星，或者从小行（xíng）星碎石中（zhōng）收集一块岩石，然后（hòu）操纵岩石撞击对（duì）人（rén）类构成威胁的（de）小行（xíng）星。由于（yú）在（zài）太空捕获的（de）岩石的（de）质量可（kě）能（néng）远大（dà）于（yú）我（wǒ）们（men）通过（guò）地（dì）面运载火箭发射到（）太空的（de）撞击器的（de）质量，因此这（zhè）种方法可（kě）能（néng）更容易且显着地（dì）偏转小行（xíng）星当前的（de）轨道（dào），其目标可（kě）以（yǐ）针对（duì）直径三五0米至五00米的（de）较大（dà）小行（xíng）星的（de）轨道（dào）偏转问题。

不（bù）过（guò），想要（yào）在（zài）太空中（zhōng）捕捉小行（xíng）星，技术难度只会（huì）更高。现阶段，“末段岩石破碎”较为（wéi / wèi）可（kě）行（xíng）。

捕获小行（xíng）星可（kě）能（néng）具有（yǒu）重大（dà）意义

“小行（xíng）星是（ shì）太阳系的（de）宝贵遗产。”科学家（jiā）们（men）在（zài）竭尽全力解决一些可（kě）能（néng）威胁地（dì）球安全的（de）危险小行（xíng）星的（de）同时（shí），其实也（yě）对（duì）小行（xíng）星本身非常感兴趣。他（tā）们（men）发现，早在（zài）太阳系形成之（zhī）初，尚未凝结成大（dà）行（xíng）星的（de）物质就（jiù）形成了现在（zài）的（de）小行（xíng）星带。因此，这（zhè）些在（zài）太空中（zhōng）“横行（xíng）”的（de）小行（xíng）星实际上（shàng）保留了很多太阳系早期形成的（de）信息，可（kě）以（yǐ）为（wéi / wèi）研究太阳系演化提供丰富的（de）数据。

如果以（yǐ）近地（dì）小行（xíng）星本身为（wéi / wèi）研究对（duì）象，我（wǒ）们（men）可（kě）以（yǐ）从它们（men）的（de）观察和（hé）分析中（zhōng）逐渐了解它们（men）的（de）起源和（hé）命运，以（yǐ）及它们（men）为（wéi / wèi）何如此多样化。目前科学家（jiā）已知的（de）一些近地（dì）小行（xíng）星可（kě）分为（wéi / wèi）碳质、石质、金属等类型，这（zhè）将对（duì）研究和（hé）分析地（dì）球演化历史发挥重要（yào）作用。

此外，小行（xíng）星往往携带着丰富的（de）水、贵金属等资源，也（yě）可（kě）能（néng）成为（wéi / wèi）近地（dì）空间资源勘探的（de）目标。当它们（men）接近地（dì）球时（shí），实际上（shàng）可（kě）以（yǐ）通过（guò）原地（dì）使用和（hé）在（zài）轨使用来（lái）用于（yú）空间站建设和（hé）科学探索。

粉碎吉尼斯小行（xíng）星只是（ shì）解决迫在（zài）眉睫的（de）撞击威胁的（de）最后（hòu）选择之（zhī）一。科学家（jiā）可（kě）能（néng）不（bù）太喜欢这（zhè）种方法。不（bù）仅是（ shì）由于（yú）成本问题，影响过（guò）程中（zhōng）还可（kě）能（néng）出（chū）现许多不（bù）确定性。例如，小行（xíng）星碎片会（huì）创造出（chū）新的（de）轨道（dào），带来（lái）更多意想不（bù）到（）的（de）危险。此外，撞击还可（kě）能（néng）对（duì）小行（xíng）星的（de）结构造成更大（dà）的（de）破坏。在（zài）此前提下（xià），有（yǒu）人（rén）提出（chū），虽然难度会（huì）更大（dà），但尝试捕获小行（xíng）星并将其移至安全轨道（dào）可（kě）能（néng）比撞击小行（xíng）星意义更大（dà）。

我（wǒ）们（men）只能（néng）说（shuō），对（duì）于（yú）危险小行（xíng）星的（de）预警和（hé）防御还有（yǒu）很长的（de）路要（yào）走，但我（wǒ）们（men）相信，随着科技的（de）不（bù）断进步，人（rén）类最终会（huì）得到（）理想的（de）解决方案。

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