針對(duì)不同的小行星，防范的方法也各不相同。比如可采取脈沖式的方式直接進(jìn)行撞擊、爆破，或者利用引力拖船、太陽帆、光壓作用等漸進(jìn)式的方法，慢慢地改變小行星軌道。

趙海斌 紫金山天文臺(tái)研究員、近地天體探測(cè)和太陽系天體研究團(tuán)組首席科學(xué)家

3月22日，一顆迪拜塔兩倍大小的小行星2001 FO32與地球進(jìn)行了近距離“會(huì)晤”——有驚無險(xiǎn)的安全飛掠地球，盡管小行星撞擊地球的概率很小，但一旦撞上后果卻不堪設(shè)想。

1994年“蘇梅克—列維9號(hào)”彗星就曾與太陽系中最大的行星——木星相撞。在連續(xù)5天多的時(shí)間里，20多塊彗星碎片撞向木星，這相當(dāng)于5天多時(shí)間里，木星上空爆炸了20億顆原子彈，毀滅性可想而知。

有了前車之鑒，我們的科學(xué)家已經(jīng)對(duì)近地小行星展開嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。而此次與地球“擦身而過”的小行星也為天文學(xué)家提供了寶貴的觀測(cè)機(jī)會(huì)，使他們能夠近距離觀察一個(gè)形成于太陽系誕生之初的小行星。

密切監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)近地小行星

在眾多近地小天體(包括小行星、流星、慧星等)中，有一類被稱為潛在威脅天體。“成為潛在威脅天體需要滿足兩個(gè)條件：一是距離足夠近，要達(dá)到與地球的軌道距離小于0.05個(gè)天文單位(約750萬公里);二是體積足夠大，直徑要大于140米。”紫金山天文臺(tái)研究員、近地天體探測(cè)和太陽系天體研究團(tuán)組首席科學(xué)家趙海斌接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，如果一個(gè)近地小行星同時(shí)滿足這兩個(gè)條件，它就是地球的潛在威脅天體。

其實(shí)，潛在威脅天體的隱含意是對(duì)地球整體構(gòu)成威脅。趙海斌進(jìn)一步解釋，一些個(gè)頭較小的近地小行星可以非常接近地球但不會(huì)被列入潛在威脅天體，因?yàn)樗鼈儾蛔阋詫?duì)地球整體構(gòu)成影響。其中一些較小的目標(biāo)可能進(jìn)入地月距離之內(nèi)甚至是同步衛(wèi)星軌道以內(nèi)，即便撞向地球，由于地球大氣能消耗其部分物質(zhì)，使它只留下少量隕石，所以單個(gè)目標(biāo)造成的威脅并沒有那么大，但是由于數(shù)量眾多，它們對(duì)地球和人類生命安全的威脅也不容小覷。

防止近地天體的侵襲，需要不斷監(jiān)測(cè)預(yù)警，這項(xiàng)任務(wù)主要是靠大型天文望遠(yuǎn)鏡特別是大視場的天文望遠(yuǎn)鏡來實(shí)現(xiàn)。“對(duì)于近地天體監(jiān)測(cè)預(yù)警，發(fā)現(xiàn)是第一位的。”趙海斌強(qiáng)調(diào)，我們只有發(fā)現(xiàn)它并跟蹤觀測(cè)、獲取精確軌道之后，才能夠評(píng)估其是否對(duì)地球構(gòu)成威脅，所以及時(shí)發(fā)現(xiàn)是先決條件。

全球近地天體監(jiān)測(cè)預(yù)警的數(shù)據(jù)有很多來自美國，這依賴于美國有一大批望遠(yuǎn)鏡在工作。在中國，紫金山天文臺(tái)一個(gè)通光口徑為1.04米的施密特光學(xué)望遠(yuǎn)鏡能夠開展近地小行星的監(jiān)測(cè)預(yù)警工作，這臺(tái)名叫“近地天體望遠(yuǎn)鏡”的天文設(shè)備也是目前國際小行星監(jiān)測(cè)網(wǎng)中唯一一架常態(tài)化貢獻(xiàn)中國數(shù)據(jù)的望遠(yuǎn)鏡。

“近地天體望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了20多個(gè)近地小行星，其中有5個(gè)近地小行星是潛在威脅天體。”趙海斌告訴科技日?qǐng)?bào)記者，盡管國內(nèi)設(shè)備數(shù)量少，站址也比較單一，但是我們?nèi)栽谂μ峁┲袊呢暙I(xiàn)。

用不同方法防范不同“天外來客”

如果近地小行星對(duì)地球存亡構(gòu)成實(shí)在威脅，人類該怎么辦?

其實(shí)，對(duì)小行星監(jiān)測(cè)預(yù)警不是終極目標(biāo)，化解地球所受到的威脅才是目的，這就是所謂“小行星的防御”。

“最直接的防御方式就是改變小行星的運(yùn)行軌道。”趙海斌給出的解決方案言簡意賅，原因在于小行星和地球都屬于太陽系中的運(yùn)動(dòng)天體，必然受到太陽系引力規(guī)律的影響。

要想讓小行星變軌，不向地球奔襲而來，需要考量小行星的體積大小、運(yùn)行速度、構(gòu)成材質(zhì)以及力學(xué)特性等相關(guān)要素。也正因?yàn)樾⌒行穷愋头倍?，使得防御方法需要仔?xì)深入的考量。

2005年，美國對(duì)一個(gè)彗星實(shí)施了一次空間撞擊——“深度撞擊”號(hào)探測(cè)器釋放的撞擊器“擊中”距離地球4.31億公里的“坦普一號(hào)”彗星。趙海斌用實(shí)例剖析，這是人類對(duì)近地小行星防御的嘗試，它的意圖之一就是了解如果近地天體即將撞上地球，改變它的運(yùn)行軌道需要怎樣的操作。

趙海斌透露，未來幾年人類將對(duì)一個(gè)雙星系統(tǒng)中的小行星進(jìn)行一次撞擊試驗(yàn)，屆時(shí)雙星中的小行星或?qū)⒊蔀榈谝粋€(gè)在太陽系中被人類以可測(cè)量的方式改變軌道的天體。而這個(gè)被稱為“飛鏢計(jì)劃”的撞擊實(shí)驗(yàn)將為人類實(shí)現(xiàn)近地天體防御提供重要數(shù)據(jù)。

“針對(duì)不同的小行星，防范的方法也各不相同。比如可采取脈沖式的方式直接進(jìn)行撞擊、爆破，或者利用引力拖船、太陽帆、光壓作用等漸進(jìn)式的方法，慢慢地改變小行星軌道。”趙海斌介紹，目前這兩種方式都處于研究過程中。

研究小行星的價(jià)值不僅在于化解威脅

毋庸置疑，研究小行星的首要價(jià)值在于化解現(xiàn)實(shí)威脅，正如上文所述，天文學(xué)家研究小行星的動(dòng)力學(xué)軌道、物理特性，可以為人類防范近地小行星的撞擊以及評(píng)估撞擊的危害提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

除此之外，小行星的研究還具有很重要的科學(xué)意義。趙海斌表示，譬如關(guān)于生命和水的來源，近地小行星或者近地彗星是人類的重點(diǎn)懷疑對(duì)象。有可能是它們給地球帶來了生命的種子和水，這需要科學(xué)家去研究地球的水與小天體之間的水在成分上的相關(guān)性，這些研究關(guān)系人類終極問題之一——我們從哪里來。

小行星自身也有很多待解之謎。“它本身就是太陽系內(nèi)在原行星盤演化到行星過程的中間產(chǎn)物。”趙海斌進(jìn)一步解釋，太陽系中有行星、矮行星、小行星，當(dāng)然還會(huì)有一些氣體塵埃。在此系統(tǒng)中，小行星是太陽星云向行星演化過程中，成為了一種星子階段的行星體“半成品”，這為研究行星的演化歷程甚至太陽系的起源和演化提供了非常好的線索，所以研究小行星對(duì)于探索宇宙學(xué)的終極科學(xué)問題之一——太陽系的演化具有重要的支撐意義。

值得一提的是，在人類最終走向太空、利用太空資源的過程中，近地小行星的資源很可能是人類最先得以利用的。“特別是一些富含稀有金屬、礦物和水資源的小行星，對(duì)于未來人類利用太空資源具有非常重要的意義。”趙海斌說。

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