近日，中國科學(xué)家透露了一項(xiàng)備受矚目的太空任務(wù)：我國計(jì)劃對一顆近地小行星實(shí)施動能撞擊，以驗(yàn)證小行星防御方案的可行性。這一消息并非來自科幻電影，而是基于對地球安全的現(xiàn)實(shí)考量。小行星作為太陽系中的“不速之客”，其不定期造訪地球的行為，始終引發(fā)人類的高度關(guān)注。

在“院士講科普”系列講座中，中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士詳細(xì)介紹了這項(xiàng)任務(wù)的具體內(nèi)容。根據(jù)規(guī)劃，我國將對距離地球約1000萬公里的小天體進(jìn)行動能撞擊，使其產(chǎn)生每秒3至5厘米的速度增量，從而改變其原有軌道。這一操作旨在確保該小行星在未來100年內(nèi)不會對地球構(gòu)成威脅。

太陽系中，除了八大行星，還有數(shù)以千萬計(jì)的小行星在各自的軌道上運(yùn)行。其中，部分小行星的運(yùn)行軌跡接近地球，被稱為近地小行星。盡管這類天體撞擊地球的概率極低，但其一旦發(fā)生，破壞力將極其巨大。科學(xué)界普遍認(rèn)為，6600萬年前，一顆直徑約10公里的小行星撞擊地球，導(dǎo)致包括恐龍?jiān)趦?nèi)的全球約75%的物種滅絕。

小行星為何會撞擊地球？其運(yùn)行軌跡不僅受太陽引力主導(dǎo)，還受到木星、土星等太陽系行星的引力影響。木星作為太陽系最大的行星，其質(zhì)量是其他七大行星總和的2.5倍，對小行星的軌道演化具有決定性作用。科學(xué)家推測，火星和木星軌道之間的小行星帶，原本可能形成一顆行星，但由于木星引力過強(qiáng)，吸收了過多物質(zhì)，導(dǎo)致該區(qū)域最終形成了密集的小行星帶。

從人類生命長度來看，遭遇小行星毀滅性撞擊的概率極低，但若以數(shù)千萬年乃至億年的時間尺度衡量，這種可能性始終存在。地球歷史上曾發(fā)生多次驚心動魄的小行星撞擊事件，留下了大量撞擊坑，深刻影響了地球的氣候和生態(tài)環(huán)境。

例如，6500萬年前，一顆直徑約10公里的小行星撞擊北美墨西哥灣尤卡坦半島的淺海區(qū)域，形成了直徑約180公里的希克蘇魯伯撞擊坑。科學(xué)家推測，這次撞擊導(dǎo)致全球約75%的生物滅絕，恐龍因此退出地球舞臺，哺乳動物逐漸成為地球的主宰，并演化出今天的人類文明。

更近的一次撞擊事件發(fā)生在2013年2月15日。一顆直徑約20米的小行星以每秒約18公里的速度撞擊俄羅斯車?yán)镅刨e斯克地區(qū)，這是21世紀(jì)規(guī)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，能量相當(dāng)于約30顆廣島原子彈，沖擊波擊碎了約3000棟房屋的玻璃，留下了豐富的影像資料。

1908年6月30日，俄羅斯西伯利亞通古斯河上空發(fā)生了一起近200年來地球遭遇的最大規(guī)模撞擊事件。一顆小行星在此爆炸，能量相當(dāng)于約1000顆廣島原子彈，沖擊波導(dǎo)致超過2150平方公里內(nèi)的八千萬棵樹焚毀倒下。事發(fā)后數(shù)天內(nèi)，亞洲與歐洲的夜空均呈現(xiàn)出暗紅色。

面對小行星撞擊地球的威脅，人類設(shè)計(jì)了多種應(yīng)對策略。例如，利用飛行器拖走小行星，但這一方法對大尺寸小行星無效；利用激光燒蝕小行星，但技術(shù)尚待發(fā)展；利用萬有引力緩慢牽引并改變小行星軌道，但需要較長的預(yù)警時間。目前，技術(shù)最成熟可行的手段是動能撞擊，即通過飛行器撞擊小行星，施加外力使其偏離威脅地球的軌道。

2022年9月底，美國國家航空航天局（NASA）的航天器“飛鏢”在太空中飛行308天后，成功撞上一顆小行星，完成了“雙小行星重定向測試”任務(wù)。此次實(shí)驗(yàn)選擇的目標(biāo)是一個對地球無威脅的雙星系統(tǒng)，以防止人類操作失誤將無害小行星導(dǎo)向地球。

中國計(jì)劃在2030年前后實(shí)施首個近地小行星防御任務(wù)，采用“伴飛+撞擊+伴飛”模式，對目標(biāo)小行星進(jìn)行動能撞擊，并評估撞擊效果。科學(xué)家將在距離地球約1000萬公里的地方，對迎面而來的小天體發(fā)射動能撞擊器，改變其軌道約3至5厘米，確保小行星在未來幾十年到100年內(nèi)不會撞擊地球。

監(jiān)測小行星已成為全球各國的傳統(tǒng)項(xiàng)目。人類已具備對小行星撞擊風(fēng)險的研判和預(yù)測能力，許多國家建有小行星監(jiān)測系統(tǒng)。通過地基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備，人類可以探測追蹤危險小行星，預(yù)報(bào)撞擊時間、落點(diǎn)和危害程度，并采取有效處置手段，最大限度降低風(fēng)險。

目前，人類已11次成功預(yù)警小行星來襲，時間誤差較小。2008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，編號為2008TC3的小行星將于格林尼治時間10月7日2時46分由蘇丹北部上空進(jìn)入地球大氣層并燃燒。事后觀測表明，預(yù)計(jì)撞擊時間與實(shí)際撞擊時間的誤差僅15秒。2024年12月4日，中國科學(xué)院紫金山天文臺在云南姚安成功預(yù)警一顆直徑約0.75至1米的小行星撞擊。

吳偉仁院士認(rèn)為，小行星撞擊是全人類共同面臨的潛在威脅，但隨著探測和防御能力的提升，人類與小行星的“親密接觸”不僅有助于預(yù)防危險，還將推動小行星資源的開發(fā)與利用，為太空資源的潛在利用開辟更多可能性。