我国正在规划对一颗小行星，实施动能撞击演示验证任务。
这是9月4日-5日在第三届深空探测天都国际会议上，中国探月工程总设计师吴伟仁透露的信息。据央视新闻报道，这一任务是为了验证小行星防御方案的可行性。
撞击小行星，这是科幻电影桥段要成真了吗？
威胁人类生存的灾难之首
近地小行星撞击地球
首先，你可能会问：主动去撞击小行星，我们图什么？
浩瀚的太阳系中，围绕太阳公转的不仅有八大行星，还有千千万万个头不等、形状各异、运行轨道不同的小行星。
它们通常在太阳系中稳定运行，而有些小行星运行轨迹接近地球，被称为近地小行星。
这就是我们所要讨论的主角。
作为太阳系中最具潜在威胁的天体之一，近地小行星存在撞击地球的可能性，虽然概率极小，但破坏力巨大。因此，近地小行星撞击地球，被联合国列为威胁人类生存的二十大灾难之首。
图源：中国科学院
回望历史，如果那颗名为“希克苏鲁伯”（Chicxulub）的小行星没有在约6600万年前的某一天撞击地球，或许直到今天恐龙仍然是地球的主宰。
今天，科学界普遍认为，正是因为这颗直径约12公里的小行星撞击了今天地球的墨西哥湾地区，造成全球气候发生剧烈变化，从而导致了恐龙灭绝。
比利时皇家自然科学博物馆，禽龙骨骼展区。图源：新华社
而对地球来说，这样来自太空的剧烈撞击，很可能不会是最后一次。
最近一次撞击事件发生在2013年。一颗直径约18米的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克地区约30公里高空爆炸，等效当量约30颗广岛原子弹，导致近1500人受伤。如果发生在人口稠密地区，后果会更加严重。
2013年，小行星划过车里雅宾斯克上空。图源：北京科技报
如果以一个人生命的长度来看，我们在地球上遭到小行星毁灭性撞击的概率，是极低的。不仅如此，地球致密的大气层也起到一定的保护作用。一般来说，直径在10米内的小行星在进入地球大气层时，都很可能因为剧烈发热而发生爆炸，因此并不会对地面造成太大破坏。
但如果我们以数千万年、乃至亿年的时间长度来看，地球遭受小行星毁灭性撞击的可能性则一直存在。
可见，小行星防御与人类未来息息相关，因此世界各航天大国都在开展前沿科学研究。
美国飞船成功撞击
人类首次主动防御小行星实验
面对近地小行星的潜在威胁，由各个国家航天局组成的空间任务规划咨询组，负责制定小行星撞击应对任务的启动和执行、应对方案、时间期限。
一般而言，对于近地小行星，天文专家可以通过比较大口径、大视场的望远镜来观察它，在它靠近地球大概前几天或前几周发现它，作好预警和应对。
当然，预警只是防御的第一步。如何有效应对小行星威胁，减少或消除撞击带来的灾难，是航天领域的新挑战。
美国国家航空航天局。图源：央视新闻
如果小行星真要撞击地球该怎么办？科学家设计了多种办法：
第一招是使用核武器将小行星炸成碎块，但碎块可能还会飞向地球。
第二招是用飞行器拖走，不过这对于大尺寸小行星无能为力。
第三招是利用激光烧蚀小行星，这一技术尚待发展。
第四招是利用万有引力，缓慢牵引改变小行星轨道，不过需要较长预警时间。
第五招是目前技术最成熟可行的手段——动能撞击，即利用飞行器撞击小行星，瞬间改变小行星的速度，通过时间积累逐渐偏转小行星轨道。
图源：中国航天报
按照天体运动学的原理，人类的防御方案不用直接摧毁小行星（目前也远没有这个能力），仅需施加外力将它稍微推离威胁地球的轨道，即可让万有引力带着它“失之毫厘，谬以千里”，从而错过与地球的撞击。而在深空中，一旦错过，就是永别了。
2022年，美国国家航空航天局（NASA）就成功实施了“双小行星重定向测试”任务，通过把速度极快的航天器撞击小行星，成功偏转了小行星轨道。
当年9月27日，已经在太空中长途奔袭308天的NASA航天器“飞镖”（DART，双小行星改道测试航天器）顺利撞上一颗小行星。
美国DART任务示意图。图源：中国航天报
当时，科学家们为此次实验选择的目标是一个对于地球并无威胁的双星系统。这样选是因为，实验对象无论怎么受到撞击，在未来几百年都不可能撞击地球，防止人类弄巧成拙，把一颗本来无害的小行星导向地球。
这是人类首次进行主动防御小行星的实验。
此次撞击实验取得了成功。美国《行星科学杂志》今年8月21日发布的一项新研究显示，美国航天局2022年实施的航天器撞击近地小行星试验，导致小行星表面喷射出了约1.6万吨尘埃与岩石，其对小行星产生的推力远超航天器本身的撞击力，从而改变了一颗近地小行星的运行轨道。
卫星捕捉到美国航天器撞击瞬间的画面。图源：央视新闻
“伴飞+撞击+再伴飞”
中国首次近地小行星防御任务
2024年，中国国家航天局发布了中国首次近地小行星防御任务方案与国际合作设想，计划实施首个近地小行星防御任务。
按照设想，科学家将在距离地球1000万公里左右的地方，对迎面来的小天体发射动能撞击器，交会后争取能够产生极大的动能从而改变小天体的轨道。比如，目前计划能够改变3到5厘米的轨道，让小行星至少几十年到100年之内不能够再撞击地球。
据介绍，这项任务拟采用“伴飞+撞击+再伴飞”的任务模式，发射观测器和撞击器。
● 伴飞阶段
首先发射探测器，接近目标小行星并进行伴飞，详细观测和分析小行星的物理特性、轨道参数和环境条件。
● 撞击阶段
在充分了解目标小行星后，释放撞击器，利用其动能对小行星进行撞击，改变其轨道或速度，从而避免对地球构成威胁。
● 再伴飞阶段
撞击后，探测器将继续伴飞在小行星周围，评估撞击效果，收集撞击产生的数据，通过一次任务实现“动能撞击+天基评估”，为未来的小行星防御任务提供宝贵的科学依据。
小行星撞击是全人类共同面对的重大潜在威胁。我国政府和科学家高度重视，将论证建设近地小行星防御系统作为未来重要航天项目之一。期待未来，中国能够为防御小行星撞击、保护地球家园贡献更多智慧和力量。
参考资料：
人民日报、央视新闻、中国航天报、南风窗、三联生活周刊
广州日报新花城编辑：林传凌
