太陽系內(nèi)不僅有八大行星,還有無數(shù)小行星。這些小行星是太陽系原始星云在形成大行星過程中的中間產(chǎn)物,被稱為太陽系的“磚石”。最近,關(guān)于“我國規(guī)劃撞擊一顆小行星”的話題引起了廣泛關(guān)注。小行星是什么?為什么要去撞擊它?假如小行星撞地球,我們?cè)撛趺崔k?
今年初,編號(hào)為2024 YR4的小行星可能在2032年撞擊地球的消息曾引起熱議。9月3日晚,近地小行星2025 QD8在距離地球21萬公里的地方掠過。這些事件提醒我們,小行星撞擊并不是遙不可及的科幻情節(jié)。
太陽系中有數(shù)十億顆小行星,它們分為近地小行星、主帶小行星、特洛伊小行星、半人馬小行星和柯伊柏帶小行星等。小行星富含鐵、鎳、鉑族金屬以及水冰等資源,主要分為金屬質(zhì)、碳質(zhì)和硅酸鹽質(zhì)三大類。金屬質(zhì)小行星富含貴金屬,碳質(zhì)小行星蘊(yùn)藏水資源,可用于推進(jìn)劑和生保物資的原位生產(chǎn)和補(bǔ)給,硅酸鹽質(zhì)小行星中的礦物可作為太空建筑的原材料。
小行星發(fā)現(xiàn)主要依賴地基光學(xué)、地基雷達(dá)和天基紅外等手段。自上世紀(jì)90年代以來,世界上開展了十多次小行星探測、防御與勘察任務(wù)。例如,日本隼鳥號(hào)探測器首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)糸川小行星采樣返回,中國嫦娥二號(hào)探測器對(duì)圖塔蒂斯小行星進(jìn)行了飛越探測,成功拍攝并回傳了高清晰度照片。美國實(shí)施了“深度撞擊”任務(wù),驗(yàn)證了動(dòng)能撞擊防御的技術(shù)可行性。2022年,美國和歐空局聯(lián)合開展了“雙小行星重定向測試(DART)”任務(wù),證明動(dòng)能撞擊技術(shù)可以有效改變小行星軌道。
近地小行星是對(duì)地球最具潛在威脅的天體之一。6600萬年前,一顆直徑約10公里的小行星撞擊地球?qū)е驴铸垳缃^。1908年的通古斯大爆炸摧毀了超過2000平方公里的森林。2013年,一顆小行星在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克地區(qū)高空爆炸,造成約1500人受傷、約3000棟房屋受損。截至2025年3月,人類共發(fā)現(xiàn)了38171顆近地天體,但仍有大量近地小行星尚未編目。
面對(duì)這些潛在威脅,中國國家航天局啟動(dòng)了近地小行星探測計(jì)劃和小行星防御工程論證。我國科學(xué)家提出構(gòu)建精準(zhǔn)預(yù)警、常態(tài)運(yùn)行的天地一體化協(xié)同監(jiān)測預(yù)警體系,并形成“動(dòng)能撞擊為主、多技術(shù)互補(bǔ)”的處置能力。此外,我國還計(jì)劃在2027年前后實(shí)施小行星在軌處置演示驗(yàn)證任務(wù),以驗(yàn)證動(dòng)能撞擊的可行性。
小行星不僅帶來威脅,也蘊(yùn)藏著豐富的資源。小行星資源開發(fā)與利用包括勘察與評(píng)估、開采與加工、運(yùn)輸與利用等環(huán)節(jié)。通過地面觀測臺(tái)站和深空探測器進(jìn)行勘察,篩選目標(biāo)小行星,然后發(fā)射探測器到目標(biāo)小行星,由作業(yè)機(jī)器人進(jìn)行開采作業(yè),并在小行星軌道或附近空間站進(jìn)行在軌加工,最后將加工后的資源送往近地軌道或返回地球,形成“太空供應(yīng)鏈”。
小行星開發(fā)利用具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前探測較為充分的約1000顆小行星中,有700余顆的單顆價(jià)值超過100萬億美元。未來30年,主帶小行星資源開發(fā)價(jià)值超過7萬億億美元。隨著新技術(shù)不斷取得突破,小行星資源開發(fā)利用將走向智能化、低成本、商業(yè)化運(yùn)營模式,成為深空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。