主動(dòng)撞擊一顆小行星?中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士透露,我國將在不久的將來實(shí)施小行星動(dòng)能撞擊驗(yàn)證任務(wù)。這意味著中國將成為繼美國之后,全球第二個(gè)開展此類實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證的國家。但為什么我國要主動(dòng)去“撞”一顆小行星?這是否會(huì)引發(fā)太空碎片危機(jī)?國際上又有何先例?這些疑問不禁讓人思考:在太空時(shí)代,人類是否真的需要這樣的“主動(dòng)出擊”來保衛(wèi)地球?有人擔(dān)心這會(huì)加劇太空軍備競(jìng)賽,也有人質(zhì)疑其必要性。然而,從科學(xué)和技術(shù)角度看,這或許是人類主動(dòng)把握命運(yùn)的必要步驟。
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我國主動(dòng)撞擊一顆小行星
我國計(jì)劃實(shí)施一項(xiàng)名為“小行星防御實(shí)驗(yàn)”的任務(wù),旨在通過發(fā)射組合航天器,主動(dòng)撞擊一顆近地小行星,并對(duì)其撞擊效果進(jìn)行近距離監(jiān)測(cè)和分析。任務(wù)采用“伴飛-撞擊-再伴飛”的模式。具體流程為:首先發(fā)射一枚觀測(cè)航天器,提前飛抵目標(biāo)小行星,開展近距離探測(cè),收集其形狀、物質(zhì)組成和密度等關(guān)鍵數(shù)據(jù);隨后,撞擊航天器以高速(約6.5公里/秒)撞向目標(biāo)小行星;撞擊完成后,觀測(cè)航天器繼續(xù)在安全距離內(nèi)伴隨飛行,記錄撞擊產(chǎn)生的碎片、塵埃云以及小行星軌道變化等信息。這一過程好比一場(chǎng)精確的“太空撞擊實(shí)驗(yàn)”,觀測(cè)航天器作為“母艦”攜帶撞擊器靠近目標(biāo),分離后實(shí)施高速撞擊,并利用搭載的相機(jī)、雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)和數(shù)據(jù)采集。
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目標(biāo)小行星的選擇也頗具戰(zhàn)略性。初步跡象顯示,我國可能針對(duì)直徑約30米的近地小行星,如2019 VL5,進(jìn)行首次撞擊測(cè)試,計(jì)劃最早于2025年發(fā)射。 這與我國的深空探測(cè)體系緊密相連。早在2024年,中國國家航天局啟動(dòng)了近地小行星探測(cè)計(jì)劃和小行星防御工程論證,并于2025年5月29日成功發(fā)射天問二號(hào)探測(cè)器,目標(biāo)是2016HO3小行星的采樣返回任務(wù)。 而撞擊驗(yàn)證任務(wù)則是防御體系的進(jìn)一步升級(jí),旨在通過真實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能撞擊的偏轉(zhuǎn)效率。該任務(wù)涉及超高精度的自主導(dǎo)航與制導(dǎo)、遠(yuǎn)距離高速通信以及航天器智能自主管理等頂尖技術(shù),將極大提升我國在深空領(lǐng)域的自主能力。值得一提的是,這一計(jì)劃并非孤立行動(dòng),而是將在聯(lián)合國相關(guān)倡議框架下推進(jìn),數(shù)據(jù)將與全球共享,避免引發(fā)國際爭(zhēng)議。
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為什么我國要這樣做?
這絕非為了“炫技”或單純的破壞,而是出于保衛(wèi)地球的戰(zhàn)略考量。小行星撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)雖低,但后果不堪設(shè)想。歷史上,地球曾多次遭受小行星撞擊,最著名的是6500萬年前導(dǎo)致恐龍滅絕的奇克蘇魯伯撞擊事件。現(xiàn)代案例中,2013年俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空一顆直徑約18米的小行星爆炸,相當(dāng)于30顆廣島原子彈的當(dāng)量,造成1000多人受傷、3000多棟房屋受損。如果類似事件發(fā)生在人口稠密地區(qū),如中國東部,其破壞力將成倍放大。科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)超過2200顆直徑大于140米、與地球最近距離小于750萬公里的潛在危險(xiǎn)近地小行星。雖然目前已知有撞擊風(fēng)險(xiǎn)的天體極少,但“萬一”發(fā)生,人類必須提前準(zhǔn)備。
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動(dòng)能撞擊是目前技術(shù)最成熟的行星防御方案之一。通過撞擊改變小行星軌道,能在威脅來臨前數(shù)年偏轉(zhuǎn)其路徑,避免災(zāi)難。理論計(jì)算和地面模擬雖有價(jià)值,但小行星的結(jié)構(gòu)多樣——可能是堅(jiān)硬巖石,也可能是松散的“碎石堆”——會(huì)導(dǎo)致效果不確定。只有真實(shí)撞擊,才能獲取可靠數(shù)據(jù),如動(dòng)量傳遞系數(shù)(β值),這對(duì)未來設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)任務(wù)至關(guān)重要。
這項(xiàng)任務(wù)具有多方面的深遠(yuǎn)意義。首先,從科學(xué)角度看,通過研究撞擊形成的坑洞及噴射物質(zhì),可以推測(cè)小行星的內(nèi)部構(gòu)造,揭示太陽系早期演化的重要線索。其次,在技術(shù)層面,該任務(wù)將推動(dòng)自主導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步,為未來的小行星采樣或資源開采任務(wù)奠定基礎(chǔ)。此外,它還展現(xiàn)了全球合作的價(jià)值,體現(xiàn)了“人類共同命運(yùn)”的理念,有助于建立國際行星防御機(jī)制。針對(duì)部分人擔(dān)憂撞擊可能導(dǎo)致碎片墜向地球,專家指出,這些碎片遠(yuǎn)在千萬公里之外,受太陽引力約束,威脅微乎其微。總的來說,這項(xiàng)任務(wù)不僅是應(yīng)對(duì)太空威脅的一次實(shí)際演練,遠(yuǎn)非簡(jiǎn)單的“撞擊”行為,而是為后代構(gòu)筑一道太空保護(hù)屏障。
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國際上有什么先例?
這并非我國的首創(chuàng),而是借鑒了全球行星防御的經(jīng)驗(yàn)。最著名的當(dāng)屬美國NASA的DART(Double Asteroid Redirection Test)任務(wù)。2022年9月26日,DART航天器以高速撞擊了Didymos雙小行星系統(tǒng)中的衛(wèi)星Dimorphos,這是人類歷史上首次通過動(dòng)能撞擊改變小行星軌道的嘗試。撞擊后,Dimorphos的軌道周期縮短了32分鐘,證明了動(dòng)能撞擊的可行性。 DART依賴地面望遠(yuǎn)鏡和伴飛小型立方星觀測(cè),撞擊產(chǎn)生的飛濺物使小行星亮度增加約10倍。中國任務(wù)與之類似,但升級(jí)為單一小行星目標(biāo),直接測(cè)量繞太陽公轉(zhuǎn)軌道變化,并通過主航天器進(jìn)行更近距離、長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè),有望獲取更詳盡數(shù)據(jù)。
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作為DART的后續(xù),歐洲航天局(ESA)的Hera使命于2024年10月7日發(fā)射,將于2026年秋季抵達(dá)Didymos系統(tǒng),進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,包括撞擊坑分析和Dimorphos的形狀變化。 Hera與DART共同構(gòu)成AIDA(Asteroid Impact and Deflection Assessment)國際合作,旨在驗(yàn)證動(dòng)能撞擊的長(zhǎng)期效果。日本航天局(JAXA)也參與其中,提供技術(shù)支持。這些先例證明,行星防御是全球共識(shí),中國任務(wù)正是這一領(lǐng)域的補(bǔ)充和升級(jí),推動(dòng)國際合作而非競(jìng)爭(zhēng)。
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結(jié)語
總之,主動(dòng)撞擊小行星并非冒險(xiǎn)之舉,而是人類智慧的體現(xiàn)。我國通過這項(xiàng)任務(wù),不僅驗(yàn)證了防御技術(shù),還貢獻(xiàn)了全球公共產(chǎn)品。國際先例如DART和Hera已鋪平道路,中國加入將加速構(gòu)建太空安全體系。面對(duì)未知的宇宙威脅,我們不應(yīng)被動(dòng)等待,而應(yīng)主動(dòng)出擊。這不僅是科技進(jìn)步,更是人類命運(yùn)的擔(dān)當(dāng)。展望未來,隨著更多國家參與,地球?qū)⒏踩諏⒏鼜V闊。
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