中國深空探測實驗室近日宣布,我國將啟動“小行星動能撞擊驗證”任務,并向全球科研機構發出合作邀請。此次任務選定目標為阿登型近地小行星2015XF261,旨在通過主動撞擊驗證小行星防御技術的可行性,為應對潛在的天體撞擊威脅積累經驗。
小行星作為太陽系形成初期的殘留物質,始終對地球構成潛在威脅。其中,距地球最近距離不超過0.05天文單位(約750萬千米)且直徑超過140米的近地小行星,被定義為“潛在威脅小行星”。目前,人類已發現2200余顆此類天體,盡管實際撞擊概率較低,但其破壞力足以引發全球性災難。例如,6500萬年前一顆直徑約10千米的小行星撞擊地球,被認為導致恐龍滅絕;2013年,一顆直徑20米的小行星在俄羅斯車里雅賓斯克州上空爆炸,造成約7200棟建筑受損、1500余人受傷。
近年來,小行星與地球“擦肩而過”的事件頻發。2019年,一顆直徑57至130米的小行星以每秒24.5千米的速度掠過地球,最近時距離僅地月距離的五分之一,且在飛臨前一天才被探測到,引發科學界對防御能力的擔憂。為此,聯合國于2014年成立“國際小行星預警網”和“空間任務咨詢小組”,推動全球小行星防御合作。
我國于2023年提出小行星防御計劃,明確2030年前完成一次動能撞擊實驗。此次任務將采用“伴飛+撞擊+伴飛”的創新模式:先發射觀測器抵近目標小行星,獲取其形狀、質量等參數;隨后撞擊器以高速精準撞擊;最終觀測器再次伴飛,評估軌道偏轉效果。這種分階段操作可提高任務成功率,并降低對地球的潛在風險。
動能撞擊技術通過改變小行星運行速度,使其偏離原軌道,避免與地球相撞。類似原理的防御手段還包括引力牽引、推力拖船等,而摧毀小行星的核爆方案則仍處于理論階段。2022年,美國NASA的“雙小行星重定向測試”(DART)任務已成功驗證動能撞擊的可行性,其撞擊的“迪莫弗斯”小行星軌道發生顯著偏轉。
此次我國任務選定的2015XF261小行星直徑約35米,符合嚴格篩選條件:撞擊后不會威脅地球;軌道傾角不超過7度,偏心率不超過0.6;撞擊前后國內望遠鏡均可觀測;且處于2025至2045年的任務窗口期。其適中體積既便于瞄準,又能有效評估軌道偏轉效果,同時降低任務成本。
除防御功能外,小行星研究還具有重要科學價值。此次撞擊實驗獲取的數據,將為太陽系形成、行星演化等領域研究提供關鍵依據,并推動我國深空探測技術的突破。任務成功后,我國有望在小行星防御領域占據國際領先地位,為人類共同應對宇宙威脅貢獻中國方案。