在近期闭幕的深空探测国际会议上,中国探月工程总设计师吴伟仁披露了一项重大计划:我国将开展小行星动能撞击验证任务,通过精准观测、动能撞击及多维度监测评估防御效果。这一任务标志着中国在近地天体防御领域迈出关键一步,同时科学家团队还提出了涵盖监测预警、轨道干预、体系化应对的完整防御构想,并向国际社会发出合作倡议。
太阳系中潜伏的近地小行星构成现实威胁。截至统计时点,已发现的太阳系小天体数量接近144万颗,其中部分近地小行星的轨道与地球存在交汇点。木星凭借强大的引力场,成为地球的天然屏障,但仍有漏网之鱼可能直冲地球。历史教训表明,6500万年前一颗直径约10公里的小行星撞击,导致包括恐龙在内75%的物种灭绝。现代科学模型显示,直径超过140米的小行星撞击可能引发全球性灾难,包括海啸、地壳熔融、大气粉尘遮蔽及酸雨等连锁反应。
全球防御网络已初步建立。国际小行星联合会将撞击危险划分为0-10级,卡特琳娜巡天、泛星巡天等项目持续监测直径140米以上的近地天体。中国紫金山天文台近地天体望远镜参与其中,目前对直径1公里以上天体的监测完成度较高,但更小尺寸天体的监测仍存盲区。2017年国际小行星预警网络组织的全球演习中,14国科学家尝试联合追踪模拟天体,虽因自然灾害中断,但验证了实时数据共享机制的有效性。
防御技术呈现多元化发展。当前主流方案包括轨道偏转与碎片化处理,其中动能撞击技术已获实践验证。2022年美国NASA的DART任务成功改变目标小行星轨道,证明通过航天器撞击可实现轨道修正。中国科学家在此基础上创新提出"伴飞+撞击+伴飞"三段式方案:先期侦察器获取目标参数,撞击器实施精确打击,伴飞器持续评估防御效果。这种设计可实时修正撞击参数,提高任务成功率。
中国防御体系构建进入实质阶段。2023年公布的近地小行星防御蓝图明确技术路线,此次选定的2015XF261号小行星直径约35.5米,轨道参数符合安全标准。执行任务的探测器将搭载光谱仪、激光三维扫描仪、尘埃分析仪等设备,全方位记录撞击过程。任务设定五项严格条件:撞击后碎片不得威胁地球、目标轨道倾角≤7°、偏心率≤0.6、地基望远镜具备观测窗口、符合2025-2045年发射窗口期。
前期技术储备已取得突破。2024年9月,紫金山天文台成功追踪进入大气层的小行星2024RW1,完整记录其燃烧过程。今年5月发射的天问2号探测器正奔赴2016HO3小行星,该探测器将开展表面成分分析、轨道动力学研究等任务。这些实践为动能撞击任务积累了宝贵数据,特别是天问2号搭载的子卫星释放技术,为伴飞器设计提供了直接参考。
国际合作成为防御体系关键。中国科学家在会议上提出构建全球监测网络、联合研制探测设备、共享科研成果的三维合作框架。目前国际小行星预警网络实时更新近地天体列表,但各国监测资源存在重复建设问题。通过数据互通与任务协同,可提升全球防御效率。例如,欧洲空间局"赫拉"任务将与DART任务形成联动,中国方案提出的伴飞器设计或可纳入国际协作体系。