這是美國國家航空航天局發布的小行星探測器“奧西里斯-REx”在小行星貝努附近飛行的效果圖。 新華社 發

近日，中國科學家宣布，我國正規劃撞擊一顆小行星。這不是科幻片的場景，而是一項驗證小行星防御方案可行性的任務。作為“不速之客”，小行星不定期造訪地球，人類對它們始終保持警惕。小行星究竟是什么？小行星撞擊地球，發生過哪些大事件？我們如何科學地“杞人憂天”？

木星“貪吃”的后果

近日，在“院士講科普”的系列講座中，中國探月工程總設計師、深空探測實驗室主任兼首席科學家吳偉仁院士對公眾科普了我國規劃撞擊一顆小行星的任務。

這項任務具體來說，就是對距地球1000萬公里左右的小天體實施動能撞擊，使其產生3到5厘米每秒的速度增量，以此改變其原有軌道，驗證動能撞擊的可行性，且驗證在100年內無撞擊地球風險。

浩瀚的太陽系中，圍繞太陽公轉的不僅有八大行星，還有千萬個運行在不同軌道的小行星。它們通常在太陽系中穩定地運行，有些小行星運行軌跡接近地球，被稱為近地小行星。作為太陽系中最具潛在威脅的天體之一，近地小行星撞擊地球的可能性極小，但破壞力巨大。科學界普遍認為，6600萬年前，一顆直徑大約10公里的小行星撞擊地球，導致了包括恐龍在內全球大約75%的物種滅絕。

小行星為什么會撞擊地球？小行星在太陽系運行，除了受太陽引力主導，還受到木星、土星、火星、地球、金星等太陽系行星的引力影響。其中，木星是太陽系最大的行星，它的質量是太陽系其他七大行星質量之和的2.5倍。因此，木星的引力對小行星的軌道演化有著極其重要的影響。

而且，小行星主要分布在火星和木星軌道之間的小行星帶上，有科學家認為，此處本應有一顆行星，但塊頭巨大的木星過于“貪吃”，吸收了太多的物質，導致沒能形成新的行星，取而代之的是巖石密集分布的小行星帶。

撞擊坑直徑百公里

如果以人的生命長度來看，一個人在地球上遭遇小行星毀滅性撞擊的概率是極低的，但如果以數千萬年乃至億年的時間長度來看，這種可能性則一直存在。

地球歷史上曾發生過哪些驚心動魄的小行星撞擊事件？據中國科學院官方公眾號“中科院之聲”介紹，無數次小行星撞擊后，在地球表面上留下了大量的撞擊坑，深刻塑造了地球的氣候生態環境，甚至造成不同規模的生物滅絕。

比如希克蘇魯伯事件。6500萬年前，一顆直徑約10公里的小行星撞擊了北美墨西哥灣尤卡坦半島的一處淺海，形成了直徑約180公里的希克蘇魯伯撞擊坑。

據科學家推測，這次撞擊最終導致了包括恐龍在內的全球大約75%的生物滅絕，統治地球長達1.6億年的爬行動物恐龍退出了地球的舞臺，哺乳動物逐漸成為地球的主人，并演化成今天高度發達的人類文明。

離我們最近的一次撞擊大事件是車里雅賓斯克事件。2013年2月15日上午，一顆直徑約20米的小行星以約18公里每秒的速度撞擊了俄羅斯車里雅賓斯克地區，這是21世紀規模最大的一次小行星撞擊事件。

該小行星在約30公里高空爆炸，等效約30顆廣島原子彈當量。爆炸瞬間的光芒甚至超過了太陽，約2分鐘后，產生的沖擊波到達地面，擊碎了約3000棟房屋的玻璃。這也是人類第一個留下豐富影像資料的小行星撞擊事件。

通古斯大爆炸同樣發生在俄羅斯，于1908年6月30日早上發生在西伯利亞通古斯河上空，也是近200年來地球遭遇的最大規模的撞擊事件。此次小行星爆炸的等效約1000顆廣島原子彈當量，爆炸產生的沖擊波造成超過2150平方公里內的八千萬棵樹焚毀倒下。事發后數天內，亞洲與歐洲的夜空均呈現出暗紅色。

飛行器撞擊改變軌道

對于小行星撞擊地球，人類有何應對策略？

科學家設計了多種辦法。比如，用飛行器將其拖走，不過這對大尺寸小行星無能為力。再比如，利用激光燒蝕小行星，這一技術尚待發展。還有一招是利用萬有引力，緩慢牽引并改變小行星軌道，不過這需要較長的預警時間。

目前，技術最成熟可行的手段是動能撞擊，即利用飛行器撞擊小行星，不用直接摧毀小行星（目前也沒有這個能力），僅需施加外力將它稍微推離威脅地球的軌道，即可讓萬有引力帶著它錯過與地球的撞擊。

2022年9月底，在太空中長途奔襲了308天的NASA航天器“飛鏢”順利撞上一顆小行星，表明美國國家航空航天局（NASA）成功實施了“雙小行星重定向測試”任務，即通過用速度極快的航天器撞擊小行星，成功偏轉了小行星的軌道。

當時，科學家們為此次實驗選擇的航天器目標是一個對于地球并無威脅的雙星系統。這樣選是因為實驗對象無論怎樣受到撞擊，在未來幾百年都不可能撞擊地球，從而防止人類弄巧成拙，把一顆本來無害的小行星導向地球。

中國計劃在2030年前后實施首個近地小行星防御任務，采用“伴飛+撞擊+伴飛”模式，對目標小行星進行動能撞擊，并評估撞擊效果。按照設想，科學家將在距離地球1000萬公里左右的地方，對迎面而來的小天體發射動能撞擊器，以動能改變小天體原有的軌道。計劃能夠改變3到5厘米的軌道，讓小行星至少在幾十年到100年之內不會再撞擊地球。

已有成功預警案例

那么，小行星來襲可以提前預警嗎？

監測小行星，其實已經成為全球各個國家歷經多年發展的傳統項目。人類目前已經形成了對小行星撞擊風險的研判和預測能力，許多國家都建有小行星監測系統。通過地基光學望遠鏡等，人類可以探測追蹤危險小行星，對撞擊時間、落點、危害程度進行預報，采取有效處置手段，最大限度降低風險。

據了解，目前人類已11次成功預警小行星來襲，時間誤差也較小。

人類首次準確預測小行星撞擊地球是在2008年。當年10月6日，美國哈佛史密松天體物理中心和美國宇航局宣布，格林尼治時間10月7日2時46分，一顆編號為2008TC3的小行星將由蘇丹北部上空進入地球大氣層并發生燃燒。事后觀測表明，預計的撞擊時間與實際撞擊時間的誤差只有15秒。

最近的一次成功預警發生在2024年12月4日。中國科學院紫金山天文臺在云南姚安成功預警一顆直徑約0.75至1米的小行星撞擊。

吳偉仁院士認為，小行星撞擊是全人類共同面臨的潛在威脅，但隨著探測、防御能力的提升，我們與小行星的“親密接觸”除了預防危險，還將有利于推進小行星資源的開發與利用，有望打開太空資源更多潛在利用的可能性。

原標題：《我國正規劃撞擊一顆小行星！“天外來客”離我們有多近》

欄目主編：龔丹韻

本文作者：解放日報 彭薇