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近年来，伴随天文观测技术的进步，人类对近地小行星的认识不断加深。这类小行星因为轨道接近地球轨道，对地球可能构成潜在威胁。

为此，中国计划在2030年前后推行首个近地小行星防御任务，初步明确以小行星2015 XF261为目的。这项任务不只展示了中国在空间科学范围的技术实力，也标志着国内在应付全球性自然灾害方面迈出了要紧一步。

近地小行星

近地小行星是指那些轨道与地球轨道接近的小行星，假如近地小行星与地球发生撞击，可能导致巨大灾害。大家无需过度惊慌，这类小行星与地球碰撞的概率极低，比如，一颗直径为1km的小行星大概每五十万年才和地球相撞一次。

但这并不意味着大家要对此视若无睹，高枕无忧。

回顾历史，小行星曾多次撞击地球，甚至导致生态环境灾变和物种灭绝。小行星撞击被觉得是6600万年前恐龙灭绝的重要原因。另外，1908年发生的通古斯大爆炸事件，就是因为一颗小行星或彗星在西伯利亚上空爆炸，摧毁了2000多平方公里的森林。当时的科技对如此的灾害没有办法，只能任其发生。

为提升大家对小行星撞击风险的认识，2016年联合国大会第A/RES/71/90号决议正式将每年6月30日定为国际小行星日。

2022年9月26日，DART撞击了小行星Dimorphos，这是一个直径仅为530英尺（约160米）的小天体。它绕着一颗更大的2560英尺（约780米）小行星Didymos运行。

（图片来源：NASA官方网站）

近年来，伴随科技的进步，人类已经拥有了对小行星撞击地球事件进行干涉的能力。2022年，NASA成功推行了双小行星重定向测试（DART）任务，通过动能撞击改变了小行星Dimorphos的轨道，证明了此类技术的可行性。

伴随航空航天技术的进步，中国近年来也开始拓展有关近地小行星防御的研究。这种研究不止是保护地球生命和财产安全的必要，也是提高国家科技水平和国际影响力的要紧举措。

中国计划在2030年前后推行首个近地小行星防御任务。此次任务的目的是推行动能撞击演示验证实验，初步选定小行星2015 XF261为撞击目的。长期规划是在2025—2035年设计并推行3—5次近地小行星防御任务。自2023年4月公布任务以来，中国向全球寻求任务名字、规划和策略，吸引了广泛关注和参与。

大家选定的小行星2015 XF261是一颗直径约为170米的小行星，其半长轴约为1.1天文单位（天文单位是指地球到太阳的平均距离，约为1.5亿公里），运行轨道与地球轨道有较高的交会概率（即小行星轨道和地球轨道相交的机会较大，如下图所示）。

这是小行星2015 XF261在2016年111月24日的地方，Earth=地球。从图中可以看出两者的轨道有较大的交汇率，便于进行撞击实验。

（图片来源：The planetary society）

这个小行星的公转周期约为1.3年，轨道偏心率为0.23（轨道的椭圆程度，数值越大表示越偏离圆形，圆形的偏心率是0），轨道倾角为7.8度（小行星轨道平面与地球轨道平面的夹角）。这类特质使其成为动能撞击实验的理想目的。除此之外，该小行星的轨道较为稳定，且距离地球相对较近，便于观测和测量撞击成效。

动能撞击防御技术

动能撞击防御技术是现在防御小行星撞击地球的相对简单的办法，其基本原理是通过高速撞击体直接撞击小行星，以改变其轨道，从而防止其与地球相撞。该技术具备技术成熟度高、启动飞速、灵活性强等优点。

然而，动能撞击防御技术也存在一些缺点。

第一，小行星的几何形状和自转会干扰撞击成效，假如撞击体未能准确命中预定部位，可能致使轨道偏移成效不如预期成效。

第二，小行星的材质结构多样，可能含有多种金属和松散的岩石，这类不一样的材质或许会吸收或分散撞击能量，使轨道变化达不到预期成效。

除此之外，动能撞击可能产生很多碎片，这类碎片可能继续沿原轨道运行或形成新的威胁。

为此，国内科学家提出了“以石击石”和“末级击石”两种加大型动能撞击防御技术，以应付这类挑战和局限。

“以石击石”策略是借势打力，是用小行星去撞击小行星。具体来讲就是在具备高威胁性的小行星附近捕获一个更小尺寸的小行星（几吨到几百吨都大概），然后控制这个被捕获的小行星去撞击对人类有威胁的小行星（水平一般远远大于几百吨）来改变它的轨道。

“末级击石”是指用航天器火箭末级组合的动能撞击陨石或者小行星。这种策略中，火箭末级携带航天器进入太空后，不进行传统的星箭离别动作。火箭上的航天器可以负责轨道和姿态控制，火箭末级则负责提供撞击所需要的大水平，两者一块撞击小行星。火箭末级本身的大水平能提高撞击小行星的效率，以便更好达到偏转小行星现行轨道的目的。

动能撞击防御技术原理图。通过发射火箭撞击小行星来改变小行星的轨道，从而使地球防止遭到撞击。

（图片来源：作者自制）

当然，这两种策略的可行性还需要实验测试，在任务推行过程中可能面临的技术挑战包含精准控制撞击体和评估撞击成效等。精准控制撞击体需要高精度的导航和控制技术，而评估撞击成效则需要对小行星表面的物理和力学性质有深入知道。这类挑战将推进国内在有关技术范围的研究和进步。

结语

防御小行星是一个具备挑战性的问题，对于短期预警小行星，现在没特别有效的防御办法。所以，提前预警在防御小行星撞击地球方面十分要紧，预警提前的时间越多，留给大家筹备的时间也就越充足。伴随中国航空航天技术的进步，中国将在小行星探测和预警方面做出更多的贡献。通过持续的技术革新和国际合作，国内也有望在小行星防御范围获得更多突破，为全球应付小行星威胁做出大家的努力。

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