小行星防御，并非杞人忧天

兰顺正 远望智库特约研究员、中国指挥与控制学会会员

2023年中国航天大会（CSC2023）于4月23～26日在安徽省合肥市召开，空间碎片移除与小行星防御论坛作为本次大会的分论坛也于4月25日召开，再次唤起了各界对于小行星防御问题的关注。

一般而言，轨道在离太阳1.3AU（1AU等于地球和太阳之间的平均距离，约1.5亿公里）范围内，离地球轨道距离小于0.3AU的小行星统一被称为近地小行星，这种小行星的轨道距离地球比较近，与地球存在碰撞的可能。

小行星的碰撞可能带来十分严重的后果。人们最了解的一次撞击事件是6600万年前促使恐龙灭绝的希克苏鲁伯陨石，它直径约为10公里，重约1亿吨，导致所有非鸟类恐龙以及全球75%动植物种灭绝。

近代以来的小行星碰撞也非个案，1908年6月30日俄罗斯西伯利亚通古斯地区发生大爆炸，毁灭了大约2000平方公里的森林。科学家们普遍认为通古斯大爆炸是一次小行星碰撞地球事件。2013年2月15日俄罗斯车里雅宾斯克上午9时15分发生了一次陨石雨事件，陨石进入大气层留下约10公里长的轨迹。该次事件中有1500人受伤，1000多房屋受损，经济损失达10亿卢布。2014年11月5日，内蒙古锡林郭勒盟也发生了小规模的小行星撞击事件。

过去，防御小规模碰撞事件主要采取地面人防工程和躲避等被动方式，但随着科技的进步，如何主动防御成为各国关注重点。目前主动防御主要有三种设想，分别是利用长期作用力来改变小行星轨道、利用动能撞击改变小行星轨道，以及核爆炸。

以长期作用力来缓慢改变小行星轨道有很多手段，包括太空拖船、引力拖车、使用挖掘机使小行星损失质量、用强激光照射改变小行星表面蒸发量、用表面喷漆等手段改变光压力，等等。

核爆炸则是目前人类所能产生最大能量的主要手段。根据能量分析，对于预警时间很短或质量很大的小行星威胁，目前只有核爆炸手段可以进行防御。有研究认为，对直径大于600米的小行星，除了核爆炸外的其他单一手段均不能在30年内有效改变其轨道。

用航天器动能撞击的方法改变轨道是目前技术可以达到的。美国的“深度撞击”计划于2005年7月4日成功撞击了“坦普尔1号”彗星。美国的“双小行星改道测试”（DART）项目是人类试图改变太空天体运动轨迹的首次尝试。該项目由美国宇航局和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室共同主导，预算3.25亿美元。2022年9月27日，DART航天器在离地球1140万公里处成功撞击了运行在环绕太阳椭圆轨道上的“迪迪莫斯”系统主小行星“迪莫菲斯”的绕飞“小月亮”“迪莫菲斯”，使其主星轨道周期缩短了32分钟，远超试验所预期的“73秒”。

中国也在努力进军小行星防御领域。2012年12月15日，中国“嫦娥二号”探测器近距离飞越小行星“图塔蒂斯”，实现首次小行星飞越观测，正式迈进小行星探测“俱乐部”。2019年4月中国国家航天局发布《小行星探测任务有效载荷和搭载项目机遇公告》，确定了今后中国小天体探测器方案的探测目标，是一颗地球共轨天体2016HO3以及小行星带中的主带彗星311P，并希望通过一次发射实现两类探测目标和近距、附着、采样等三种探测模式。目前，地基监测预警系统“中国复眼”行星雷达项目已经启动，它分三期建设，建成后对直径公里级的小行星探测距离将达上亿公里，从而成为世界上探测距离最远的行星雷达。

2021年5月，中国的科研团队提出了“以石击石”的加强型动能撞击行星防御任务概念，即，通过发射无人飞行器捕获小尺寸小行星，或在碎石堆小行星上采集超过100吨的岩石，与飞行器构成组合撞击体，操控组合体撞击对地球有潜在威胁的小行星，将其偏转出撞击地球的轨道。据分析，这种方法对小行星的轨道偏转效果可提升一个数量级，为防御大尺寸潜在威胁小行星提供核爆之外的新选项。“以石击石”方案还能融合小行星探测和小行星防御，在小行星科学研究方面也有较高价值。

2022年4月，中国国家航天局副局长吴艳华在接受中央电视台采访时表示，中国正着手组建近地小行星防御系统。同年11月，中国探月工程总设计师吴伟仁透露，中国已在制定发展规划，未来十年内将实施地外小行星防御任务。

此次论坛还面向全球发布了近地小行星防御空间处置方案征集令，体现了中国愿与国际社会合作加强近地小行星联合预警能力的态度。