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9月4日，中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁，在深空探測(cè)國(guó)際會(huì)議上表示，我國(guó)即將啟動(dòng)小行星動(dòng)能撞擊驗(yàn)證任務(wù)，將成為繼美國(guó)之后，全球第二個(gè)開展此類實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證的國(guó)家。

那么為什么我們要主動(dòng)撞擊小行星？這背后到底有什么深層考量？

小行星威脅有多可怕？

小行星撞擊地球聽起來很遙遠(yuǎn)，但歷史告訴我們這絕非杞人憂天。6500萬年前那次著名的撞擊事件直接導(dǎo)致恐龍滅絕，而更近一些的例子就在我們身邊。

2013年2月15日清晨，一顆直徑約18米的小行星在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空突然爆炸，爆炸當(dāng)量相當(dāng)于30顆廣島原子彈。雖然爆炸發(fā)生在30公里高空，但沖擊波仍然造成1000多人受傷，3000多棟房屋受損。如果這顆小行星再大一些，或者爆炸地點(diǎn)是在人口密集的城市上空，后果將不堪設(shè)想。

天文學(xué)家目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過3.6萬顆近地小行星，其中被標(biāo)記為"有潛在危險(xiǎn)"的就有2200多顆。這些小行星距離地球最近時(shí)不到750萬公里，直徑超過140米。聯(lián)合國(guó)甚至將小行星撞擊列為威脅人類生存的二十大災(zāi)難之首，可見其嚴(yán)重性。

中科院上海天文臺(tái)研究員唐正宏指出，雖然大規(guī)模撞擊事件概率極低，但較小規(guī)模的撞擊卻并不罕見。一顆直徑10米的小行星撞擊地球大約每10年發(fā)生一次，其威力相當(dāng)于一顆核彈。而直徑10公里的小行星若撞擊地球，將引發(fā)全球?yàn)?zāi)難和大規(guī)模物種滅絕。面對(duì)這樣的威脅，人類必須提前做好準(zhǔn)備。

為什么選擇"撞擊"？

既然小行星如此危險(xiǎn)，為什么科學(xué)家選擇用撞擊的方式來解決問題？

科學(xué)家們提出過不少小行星防御方案，比如核爆炸、激光燒蝕、引力牽引等，但真正被認(rèn)為最成熟、最靠譜的，還是動(dòng)能撞擊。原理并不復(fù)雜：就像打臺(tái)球一樣，用高速飛行器直接撞上小行星，把動(dòng)量傳遞過去，稍微改變它的運(yùn)行軌道。只要偏離一點(diǎn)點(diǎn)，就能讓它和地球安全“擦肩而過”。

關(guān)鍵問題在于，理論計(jì)算和地面模擬終究有局限。小行星的真實(shí)結(jié)構(gòu)、成分、密度差異巨大，有的是堅(jiān)硬的巖石，有的卻是松散堆積的"碎石堆"，這些因素都會(huì)極大影響撞擊效果。唐正宏強(qiáng)調(diào)，只有"真撞一次"，才能獲得最真實(shí)的數(shù)據(jù)。

我國(guó)的撞擊計(jì)劃采用"伴飛+撞擊+伴飛"模式。首先發(fā)射一艘攜帶撞擊器的母船，在接近目標(biāo)小行星時(shí)，撞擊器分離并以每秒6.5公里的極高速度撞向小行星。同時(shí)，母船會(huì)迅速變軌到安全距離，用搭載的相機(jī)、雷達(dá)等設(shè)備記錄撞擊全過程，測(cè)量小行星軌道的改變程度。

但這個(gè)過程遠(yuǎn)比描述的復(fù)雜。在茫茫太空中以如此高的相對(duì)速度撞擊一個(gè)直徑只有幾十米的目標(biāo)，就像在千里之外用步槍打中一只飛行的蚊子。地球與小行星相距千萬公里，信號(hào)傳輸延遲達(dá)到幾十分鐘，航天器必須完全依靠自主導(dǎo)航系統(tǒng)完成最后的精準(zhǔn)撞擊。

而且小行星形狀不規(guī)則，引力微弱，不同撞擊點(diǎn)對(duì)軌道改變效果完全不同，如果只是擦邊撞擊，可能只改變旋轉(zhuǎn)速度而無法有效偏轉(zhuǎn)軌道。

中國(guó)方案有何獨(dú)特之處？

2022年，美國(guó)NASA首次實(shí)施DART任務(wù)，用飛行器成功撞擊距離地球1140萬公里的小行星“迪莫弗斯”，讓它的公轉(zhuǎn)周期縮短33分鐘，驗(yàn)證了動(dòng)能撞擊偏轉(zhuǎn)小行星的可行性。

當(dāng)時(shí)上海天文臺(tái)還利用分布全球的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡接力觀測(cè)，拍攝到近百幅觀測(cè)圖像，發(fā)現(xiàn)撞擊產(chǎn)生的飛濺物被太陽照亮，導(dǎo)致小行星亮度增加約10倍。

那么中國(guó)的計(jì)劃有什么不同呢？唐正宏將其形容為"一次補(bǔ)充和升級(jí)"。

美國(guó)選擇的是雙小行星系統(tǒng)，通過測(cè)量軌道周期變化來評(píng)估撞擊效果。而中國(guó)選擇的是單獨(dú)的近地小行星，將直接測(cè)量其繞太陽公轉(zhuǎn)軌道的變化。單顆小行星撞擊地球的概率更高，更具威脅性，因此研究?jī)r(jià)值更大。

并且，DART任務(wù)主要依靠地面望遠(yuǎn)鏡和一顆小型立方星進(jìn)行觀測(cè)，受到載荷性能和觀測(cè)時(shí)間的限制。而中國(guó)計(jì)劃利用主航天器自身攜帶的多個(gè)功能強(qiáng)大載荷進(jìn)行近距離、長(zhǎng)時(shí)間的精細(xì)觀測(cè)，有望獲得更詳盡的撞擊全過程數(shù)據(jù)。

這種觀測(cè)方式的優(yōu)勢(shì)在于能夠更準(zhǔn)確地計(jì)算出關(guān)鍵參數(shù)——"β值"（動(dòng)量傳遞系數(shù)）。這個(gè)數(shù)值反映了撞擊器傳遞給小行星的動(dòng)量效率，對(duì)未來設(shè)計(jì)真實(shí)的偏轉(zhuǎn)任務(wù)至關(guān)重要。就像醫(yī)生需要知道藥物的準(zhǔn)確劑量一樣，科學(xué)家也需要知道撞擊不同類型小行星需要多大的"力氣"。

按照計(jì)劃，這次撞擊將在距地球1000萬公里左右的地方進(jìn)行，目標(biāo)是改變小行星3到5厘米的軌道，確保它在幾十年到100年內(nèi)不會(huì)撞擊地球。

這次撞擊的價(jià)值遠(yuǎn)超你的想象

表面上看，這次任務(wù)就是"撞一下，看看效果"，但實(shí)際價(jià)值卻極其豐富。

從科學(xué)研究角度來說，小行星是太陽系形成過程中殘留的"建筑原材料"，保存著46億年前太陽系誕生時(shí)的原始信息。通過近距離觀測(cè)和撞擊實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家可以了解小行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成和形成歷史，這對(duì)研究太陽系演化和生命起源都有重要意義。

撞擊實(shí)驗(yàn)本身就像一次"主動(dòng)地震學(xué)"實(shí)驗(yàn)。通過分析撞擊坑的大小、形狀、噴出物的數(shù)量和速度，可以反推小行星的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這些數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估未來偏轉(zhuǎn)其他小行星的難度至關(guān)重要。

從技術(shù)角度看，這次任務(wù)將大幅提升中國(guó)深空探測(cè)的實(shí)力。無論是超高精度導(dǎo)航、遠(yuǎn)距離通信，還是航天器自主管理，都能在實(shí)踐中取得突破，也為未來更復(fù)雜的小行星采樣返回，甚至小行星采礦打下重要基礎(chǔ)。

更重要的是，小行星蘊(yùn)藏著豐富的礦物資源。許多小行星富含鐵、鎳、鉑族金屬以及水冰等具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源。有專家估算，一顆中等大小的金屬小行星的價(jià)值可能超過全球一年的GDP。隨著地球資源日益稀缺，小行星采礦可能成為未來太空經(jīng)濟(jì)的重要支柱。

值得一提的是，這次任務(wù)體現(xiàn)了中國(guó)在太空探索中的開放合作態(tài)度。吳偉仁表示，中國(guó)將向全球伙伴發(fā)出合作倡議，在地面聯(lián)合監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)共享等方面開展積極合作。畢竟，保衛(wèi)地球是全人類的共同事業(yè)，需要各國(guó)通力協(xié)作。

小行星防御技術(shù)的發(fā)展，不僅是人類面對(duì)自然威脅時(shí)的主動(dòng)出擊，更是我們走向深空、成為真正太空文明的重要一步。當(dāng)我們能夠改變小行星的軌道時(shí)，也就意味著人類有了保護(hù)自己家園的能力。

這次撞擊實(shí)驗(yàn)雖然看起來只是"撞一下"，但背后承載的卻是人類對(duì)未來的憧憬。