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在浩瀚的宇宙中，地球是一颗生机勃勃的星球，孕育着无数生命。然而，在这无垠的宇宙中，地球也时刻面临着来自太空的小行星撞击的威胁。 科幻即将照进现实。与《三体》小说中描绘的场景不同，“行星防御”这一概念有着不同的指向。近日，中国工程院院士吴伟仁在中国科协年会上透露，中国将在未来十年实施近地小行星防御任务。那么，什么是小行星？它对地球的威胁有多少？人们又能做些什么来预防碰撞的发生？ 来自小行星的潜在威胁 据悉，小行星指的是沿椭圆轨道围绕太阳公转的自然形成的固态小天体。而对地球有撞击威胁的主要是近地小行星，即公转轨道与地球轨道相交或距离非常近的小行星。 这些小行星在受到引力扰动或相互撞击时，大概率会偏离原有轨道，当其接近地球轨道时，很可能与地球发生碰撞，地球表面的陨石坑便是有力证明。 随着地面望远镜性能的提高，几米大小的小行星都已经能够看见了，截止2021年，科学家已经发现27000颗近地小行星。 在地球自然历史中，共有五次物种大灭绝，小行星是其中两次的“肇事者”。比如，在大约6550万年前，包括恐龙在内的绝大部分地球动植物灭绝，其中一种原因猜想便是“陨石碰撞说”。
近地小行星各类形状。图源：网络 2013年2月15日，俄罗斯的车里雅宾斯克发生小行星撞击事件，当小行星进入大气层的时候，在天空中留下大约10千米长的痕迹。小行星的主要碎片击中了切巴尔库尔湖。该次事件中有1491人受伤。 UTC时间（协调世界时）2022年3月11日19:24，天文学家Krisztián Sárneczky在匈牙利布达佩斯Konkoly天文台，发现一个明亮而快速移动的新天体，并立即上报MPC（国际小行星中心），这颗小行星被命名为“2022 EB-5”。之后,“2022 EB-5”划过天空撞击冰岛东北方向扬马延岛以南140公里的大气层。冰岛、格陵兰岛、挪威均检测到明显的撞击声波，其冲击波能量相当于4.0级地震。 欧洲空间局行星防御办公室的Richard Moissl表示：幸好这颗小行星直径不超过2m，其在离地面40km高空大气层中完全爆炸烧毁，释放出相当于2000吨TNT当量的能量，对地球没有造成实质性威胁。 如何防止小行星撞击地球？ 作为拥有先进科技的智慧生物，人类绝不可能像恐龙那样无知无觉、坐以待毙。事实上，各国早就开始了行动。 两年一次的国际行星防御大会是各国讨论近地天体威胁、交流研究进展、分享应对计划、协调统一行动的国际性平台。各种诸如LINEAR、Catalina、Pan-STARRS、NEOWISE等的地面和空间望远镜巡天项目日以继夜的工作，以期在未知的近地小行星撞上地球之前发现它们。 在位于重庆市两江新区的“中国复眼”项目，学名超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施，一期于2022年末正式开机，是目前世界上计划构建的探测距离最远的雷达。它能自己发射电磁波探测小行星，并接收自己所发电磁波的回波。
“中国复眼”一期建设规划图。图源：央视新闻 小行星本身不发射电磁波，射电天文望远镜看不到。人类要看到小行星，必须主动发射电磁波。好比我们在伸手不见五指的黑夜，“中国复眼”像手电筒打出一束光，来照亮目标，使它被我们看到。 科学家们还纷纷开动脑筋，提出了各种阻止近地小行星撞击地球的方法，包括引力拖车、飞行器撞击乃至核弹轰炸。 2005年，人类首次用撞击器撞击彗星，证明了动能撞击防御小行星的可行性。 美国东部时间2022年9月26日晚7点14分（北京时间9月27日上午7点14分），美国航空航天局NASA的“双小行星重定向试验”（DART, Double Asteroid Redirection Test）探测器，以2.4万公里/小时的高速，成功撞击距地球1080万公里近地小行星Dimorphos。这是人类有史以来首次“行星防御”试验，并获得成功。 NASA行星防御官Lindley Johnson表示：“我们还没有发现任何小行星撞击地球的威胁，但将继续寻找，我们知道仍有相当数量的小行星有待发现。我们的目标是提前几年到几十年发现任何可能的影响，这样就可以利用目前拥有的技术，用DART那样的能力来偏移它。” 我国的“近地小行星防御任务” 在现实中，“行星防御”已走出科幻的概念，摆上我国科学家的日程。 今年4月24日的中国航天日，中国国家航天局副局长吴艳华首次向外界披露，中国首先要完善建立地基天基对小行星的监测预警系统，不仅要编目，关键是分析判断哪些是重危型；要对是否有可能解除这些威胁进行技术研究和攻关。 10月22日，在安徽合肥召开的中国科协年会主论坛上，中国探月工程总设计师、深空探测实验室主任兼首席科学家、中国工程院院士吴伟仁在报告中介绍了中国深空探测未来15年的计划。其中提到，我国在行星探测领域，计划开展五大工程。 一是将实施天问二号小行星采样探测任务。实现对特定目标小行星的采样返回，并对一颗主带彗星进行绕飞探测。 二是首次近地小行星防御任务。“针对近地小行星撞击地球这一极小概率、极大危害事件，我们将对一颗数千万公里的小行星实施动能撞击，使其改变运行轨道，并在轨开展撞击效果评估，实现‘撞得准，推得动，测得出，说得清’。”吴伟仁说。 三是发射天问三号火星采样探测器。中国科学家将实现火星采样返回，使我国有望成为首个获得火星样品的国家。 四是开展木星系及行星际穿越探测，实现木星系环绕和天王星到达，深化人类对木星系和行星际的科学认知。 五是开展太阳系边际探测。计划发射新型航天器，在本世纪中叶飞抵100个天文单位的太阳系边际。 吴伟仁说：“在运载领域，我国将论证实施重型运载火箭工程，突破10米级箭体直径、大推力液氧甲烷发动机等关键技术，使我国近地轨道运载能力由25吨级提升至150吨级，为未来深空探测奠定坚实基础。” （中国小康网综合央视新闻、科普中国、科技日报、北京日报、上游新闻、重庆晨报等） 作者：风华 审核：龚紫陌 |
