中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁透露,我國正在規(guī)劃對一顆小行星實施動能撞擊演示驗證任務(wù),以驗證小行星防御方案的可行性。這標(biāo)志著中國將成為繼美國之后,第二個開展此類實戰(zhàn)驗證的國家。
為何要主動撞擊小行星?中國科學(xué)院上海天文臺光學(xué)天文技術(shù)研究室研究員唐正宏表示,此次任務(wù)主要是為了測試并驗證通過動能撞擊偏轉(zhuǎn)有潛在威脅小行星的技術(shù)可行性,為未來保衛(wèi)地球做準(zhǔn)備。理論計算和地面模擬終究有局限,只有實際撞擊才能獲得最真實的數(shù)據(jù)。中國小行星防御計劃是一項兼具重大科學(xué)意義與技術(shù)挑戰(zhàn)的深空探測任務(wù)。該計劃將在聯(lián)合國相關(guān)倡議框架下推進(jìn),取得的數(shù)據(jù)和研究成果將與全球科學(xué)界共享,助力人類共同提升行星防御能力與體系構(gòu)建。
近地小行星撞擊被聯(lián)合國列為威脅人類生存的二十大災(zāi)難之首。歷史上多次發(fā)生的近地小行星撞擊事件,如6500萬年前墨西哥灣撞擊事件、1908年通古斯大爆炸及2013年車?yán)镅刨e斯克爆炸事件,都顯示了其對地球與生命的潛在威脅。盡管高破壞性的近地小行星撞擊屬于極小概率事件,但一旦發(fā)生將造成極大影響。例如,直徑10米的小行星撞擊能量相當(dāng)于典型核彈頭,這類事件大約每10年發(fā)生一次;而直徑10公里的小行星若撞擊地球,將引發(fā)全球災(zāi)難和大規(guī)模物種滅絕。
主動撞擊小行星是當(dāng)前公認(rèn)的最優(yōu)解。目前有多個國際組織致力于近地天體研究,由各國航天局組成的空間任務(wù)規(guī)劃咨詢組負(fù)責(zé)制定應(yīng)對方案。在當(dāng)前技術(shù)條件下,動能撞擊被認(rèn)為是應(yīng)對小行星撞擊潛在威脅最有效的方式。其他技術(shù)如炸彈定向引爆、飛行器捕獲、引力牽引、激光燒蝕等仍處于探索階段。
這項小行星撞擊驗證任務(wù)擬采用“伴飛+撞擊+伴飛”的模式,發(fā)射觀測器和撞擊器。核心任務(wù)之一是在不久的將來,發(fā)射一個組合航天器,對一顆近地小行星進(jìn)行動能撞擊,并隨后對撞擊效果進(jìn)行近距離觀測和評估。簡單來說,就是主動撞擊小行星,看看多大程度上能改變其軌道。這一過程類似于在太空中“穿繡花針”,需要極高精度的導(dǎo)航與制導(dǎo)技術(shù)。
美國航空航天局(NASA)于2022年9月執(zhí)行的“雙小行星重定向測試”(DART)任務(wù),通過動能撞擊改變了目標(biāo)小行星的運行軌道,驗證了動能撞擊技術(shù)的可行性。然而,該任務(wù)存在局限,無法全面評估碰撞產(chǎn)生的濺射物影響。相比之下,我國規(guī)劃的任務(wù)將利用主航天器自身攜帶的強大載荷進(jìn)行近距離、長時間的精細(xì)觀測,有望獲得更詳盡的數(shù)據(jù)。
此外,小行星雖然危險,但也蘊含極大科學(xué)價值。太陽系內(nèi)存在超過數(shù)十億顆小行星,它們記錄了太陽系形成與演化的秘密,富含鐵、鎳、鉑族金屬及水冰等資源。此次撞擊任務(wù)不僅有助于研究太陽系早期形成和演化過程,還將顯著提升中國在深空探測領(lǐng)域的技術(shù)水平,為后續(xù)更復(fù)雜的小行星采樣返回乃至采礦任務(wù)積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。這次任務(wù)的價值將是巨大且多方面的。