“小行星撞地球”是科幻电影中的热门题材，但在现实中如何应对小行星的威胁，科学家们仍在不断努力验证。在第三届深空探测（天都）国际会议上，我国科学家提出了建设相对完善的近地小行星探测防御体系的构想。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吴伟仁介绍拾贝赢，在不久的将来，我国将实施小行星动能撞击验证任务，通过观测、撞击及联合监测评估防御效果。
当我们谈到“小行星防御”时，指的是近地小行星。这些小行星通常定义为能够进入距太阳1.3个日地距离的小行星。它们的轨道要么与地球轨道相交，要么将来可能因行星引力扰动而与地球轨道相交。如果小行星与地球轨道相交，二者就有“撞车”的风险。
据估算，每天有大约2500万颗流星体闯入地球大气层，每年总重量可达15000吨。绝大多数流星体只有沙砾大小，冲进地球大气层后很快就灰飞烟灭了。然而，一颗天赋异禀的流星体可能会给地球带来重大灾难。例如拾贝赢，6600万年前使恐龙灭绝的元凶，被科学界普遍认为是一颗直径至少10公里的小行星击中了如今的墨西哥尤卡坦半岛地区所导致的。
小行星具有极高速度，假设它是一个均匀球体，那么它携带的动能约等于密度×直径³×速度²÷3.82（全部依国际单位制）。以击中墨西哥尤卡坦半岛的“恐龙终结者”为例，若其密度取碳质球粒陨石常见的3300千克/立方米，直径取10000米，速度取20000米/秒，套入公式，最终得到的能量将是个长达24位的巨大数字。假如地球5亿平方公里的表面均匀覆盖着2米深、0℃的水，这个能量足以把这些水全部烧开。因此，居然有生命能在那场大浩劫中幸存并延续，确实不可思议。
面对近地小行星的威胁，人类一直在积极探索主动防御方案。目前已有多种理论可行的方案，有的已经通过实践验证。从见效时间来看，防撞策略可以归为两类：“闪电战”和“持久战”。按宏观效果来分，又可归为两类：瓦解和推离。瓦解就是使小行星分裂，四散的碎块“脱靶”地球或者小到足以在大气层中烧尽。推离则是把小行星带离轨道，使其提前或滞后到达与地球的轨道交叉点，同样达到脱靶的效果。
具体来说，针对小行星的瓦解和推离有多种方式。核爆炸利用核武器产生的大量热能直接摧毁小行星，或使其局部气化，将其撕裂或推离轨道。动能撞击则发射撞击器以一定的速度和角度撞击小行星，使其轨道发生改变。此外，还有着陆挖掘、引力牵引、着陆推离、激光烧蚀、离子束流和热辐射压等方法。这些方案各有利弊和适用场景，技术成熟程度也不同。相比之下，动能撞击法是国际上已经做过验证的技术，简单可靠，成熟度高，灵活性强，对较小的小行星收效显著，也是我国这次准备实施的计划。
中国深空探测实验室提出的这项近地小行星撞击任务，将是近地小天体防御系统技术攻关的首次实践。执行任务的航天器计划于2027年使用长征三号乙运载火箭发射，在2029年对目标小行星2015 XF261实施撞击。这颗小行星的直径在24米到84米之间，沿着一个扁扁的椭圆轨道围绕太阳运行，绕太阳一圈约360天，比地球的一年稍短些。
航天器将以观测器与撞击器组合体的方式发射升空，而后分别实施深空机动。其中观测器将飞掠金星借力助推，于2029年初率先抵达目标小行星开始伴飞，对其大小、形状、成分、结构、轨道等特性开展全方位的前期观测，研究其起源、轨道迁移历史和未来演化趋势。待摸清“家底”后，撞击器再于2029年4月实施高速撞击。撞击完成后，观测器还将继续对目标小行星开展后续观测，以评估撞击效果。这项任务拟采用的是“伴飞+撞击+伴飞”的模式。
目前初步确定了用于观测器的4台科学载荷，包括光谱及激光三维探测仪、中视场彩色相机、探测雷达、尘埃与粒子分析仪。任务全程将通过天地联合方式，采用近距离高速成像技术，对小行星轨道与地形的变化以及溅射物分布等撞击效应进行研究，准确评估撞击效果，揭示撞击动量传递规律，为未来实施小行星防御任务提供理论支撑和决策依据。
小行星探测、防御和资源开发对全人类具有深远战略意义，也是国际社会的广泛共识。随着近年来我国航天科技不断取得突破性进展拾贝赢，相信未来计划建立的近地小行星监测预警系统和防御系统，将刷新我国在这一领域的成就。
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