DART任務主要用於測試對地球造成潛在威脅的小行星改變飛行方向的一項技術。

11月24日，美國宇航局“雙小行星變向試驗”（DART）任務的小行星撞擊探測器在范登堡天軍基地發射成功，人類將首次測試小行星防禦技術，意義重大。

2013年2月15日，一顆小行星在俄羅斯車里雅賓斯克地區上空爆炸，爆炸的衝擊波造成大面積建築物受損，近1500人受傷，經濟損失約10億盧布。這次爆炸震驚世人，也提醒世人：在宇宙中，地球並不安全，研究小行星防禦不是杞人憂天。

美國初試小行星防禦技術

此次發射由美國SpaceX公司的“獵鷹“9火箭發射。

DART任務主要用於測試對地球造成潛在威脅的小行星改變飛行方向的一項技術，該任務是美國宇航局行星防禦計劃下的首次專項任務。按計劃，DART明年9月將以超過2.4萬千米的時速撞向“雙形態”子星。撞擊將會讓它的軌道周期發生改變，改變幅度估計為10分鐘。地面望遠鏡將對這種改變進行測量，以確定“動能撞擊器”偏轉技術的有效性。

DART還攜帶了由意大利建造的一顆立方星，稱為“麗西亞立方星”，這顆立方星由阿爾戈科技公司（Argotech）製造，重14千克，該立方星會在撞擊前約1個月部署出去，利用兩台光電成像儀觀測“雙形態”子星撞擊前、撞擊中和撞擊後的情況，並把圖像發回地球。歐空局還計劃開展稱為“赫拉”（Hera）的一項後續任務。“赫拉”將在2024年10月發射，2026年底抵達“雙胞胎”小行星，進一步對撞擊地點進行研究。

小行星在俄羅斯車里雅賓斯克地區上空爆炸事件震驚世人。

危險的“天外來客”

雖然美國宇航局官員說目前還沒有發現100年內會撞擊地球的小行星，但並不代表以後會不會發現，所以為了人類的命運，未雨綢繆還是需要的。

火箭整流罩內的DART。

2013年2月15日，一顆小行星在俄羅斯車里雅賓斯克地區上空爆炸，爆炸的衝擊波造成大面積建築物受損，近1500人受傷，經濟損失約10億盧布。“車里雅賓斯克小行星撞擊事件”中的這顆小行星“KEF-2013”（俄羅斯政府代號）之所以沒有被提前觀測到，主要原因是太小，而且是從太陽方向飛來，強光也增加了發現難度。

根據美國宇航局的分析，該小行星以每秒30千米的速度再入大氣，在大氣層中飛行約32秒後減速至每秒18千米，並在車里雅賓斯克地區上空約30千米高度發生猛烈爆炸。該小行星直徑約17-20米，重量估計約1萬噸。美國宇航局估計，KEF-2013釋放的能量相當於50萬噸TNT，作為對比，二戰時美國向日本投擲的廣島原子彈“小男孩”的當量才1.5萬，足見其威力之大，完全可以摧毀一座中小城市，因此，小行星撞地球的後果有時候是非常嚴重的。

需要說明的是，並不是每一顆飛向地球的小行星都會造成破壞，直徑小於100米的小行星穿越地球大氣層時大部分變成了大家喜聞樂見的流星，即使小部分碎片落在地面，也被一些人視為發財的寶物——隕石。直徑超過100米，其威脅隨着直徑的增大而增大，科學家認為，處在中間的是寬度超過140米，但又不到1000米的小行星是最讓人擔心的一類。這些小行星比直徑1000米以上的小行星更難發現，但如果有一顆撞擊地球，很有可能造成區域性的災難事件。

短期快速防禦小行星如同反導，因此反導技術也可以用於防禦小行星。

怎麼防禦小行星

防禦小行星的前提是發現小行星，只有發現它並跟蹤觀測，獲取精確軌道之後，才能夠評估是否對地球構成威脅。

地球面臨的小行星威脅主要有兩大來源，太陽系內小行星和系外侵入小行星。前者主要分布於火星和木星軌道之間的小行星帶，後者遊蕩於星際空間。這些小行星的共同點就是不發光，加之距離遙遠，地面光學望遠鏡白天難以直接觀測，只能晚上探測，無法觀測到晝半球方向靠近的天體。目前常用的一種方式是掩星觀測，即小行星從背景天體前通過時由於遮擋該天體光線而被探測，但這種被動觀測方式根本不適用於對地外天體進行預警探測和持續跟蹤。

所以，小行星防禦重點還是應先解決探測和預警問題，各國應當加強合作，使用光學、雷達等地基探測設備，結合天基探測器，對地外天體進行編目，尤其是直徑100米至1000米的小行星，並且提高探測的效率和時效性。

在攔截小行星方面，根據預警時間長短，主要可分為兩個階段，若預警時間比較長，幾年甚至幾十年就發現了威脅地球的小行星，可以發射探測器到小行星附近，具體策略也分為兩種，一是讓有威脅的小行星軌道發生偏轉，讓其不撞到地球；二是摧毀小行星，使有直接威脅的天體碎裂，充分降低或完全消除撞擊地球的危害。長期緩慢防禦可採用瞬時脈衝變軌（如動能撞擊、核爆，此次DART任務主要就是研究瞬時脈衝變軌的方法）和連續推力變軌兩種辦法（包括太空拖船、引力拖車、用強激光照射改變小行星表面蒸發量等）

若預警時間較短，比如只有幾天甚至幾個小時，那就涉及短期快速防禦了，猶如導彈防禦一樣，主要的辦法是發射攔截導彈，對小行星進行摧毀。目前已有的殺傷手段包括核彈頭殺傷和動能殺傷兩種。如果在宇宙空間攔截小行星，核爆能量只能通過高能射線和高速中子流釋放，對小行星的傷害極其有限。如果在大氣層內攔截小行星，核爆產生的衝擊波固然可觀，但在如此近的距離引爆大當量核彈並產生大量岩石碎片，其危害比較大，應展開細緻的研究。

上個月23日，第一屆全國行星防禦大會在廣西桂林開幕。

中國也在行動

上個月23日，第一屆全國行星防禦大會在廣西桂林開幕，中國探月工程總設計師吳偉仁院士也出席了這次會議。

本次會議旨在促進我國近地小天體監測、預警、防禦領域的交叉融合，探討有關前沿科學問題、關鍵技術發展、工程實施方案、政策法律構建及國際合作交流等，促進同行間的合作與交流，繁榮學術，推動我國行星防禦領域更快發展和整體水平的提高。

據大會主辦方相關負責人介紹，截至2021年10月18日，已發現的近地小行星超過26127顆。近年來，近地小行星飛掠事件頻繁發生。僅2021年已發生1074次，觀測到21顆小行星進入大氣層。小行星撞擊地球由於其進入速度大、撞擊能量高，給人類造成極大威脅。

其實，在今年中國航天日上，國家航天局公開表示，我國正論證小行星防禦系統。4月24日上午，2021中國航天日開幕啟動儀式在江蘇南京舉行。國家航天局局長張克儉透露，中國航天未來將論證建設近地小行星防禦系統。

國家航天局局長張克儉在致辭時表示：“站在新的歷史起點，中國航天將論證實施探月工程四期、行星探測工程、建設國際月球科研站和近地小行星防禦系統，拉開新時代探索九天的新序章。”

2019年6月，“近地小天體調查、防禦與開發問題”入選第二十一屆中國科協年會20個重大科學問題和工程技術難題。

在小行星監測預警方面目前也有來自中國的貢獻。世界上在用的行星雷達系統主要是美國戈爾德斯通和阿雷西博兩部行星雷達。中國國家航天局作為成員單位已於2018年1月正式加入國際小行星預警網絡。目前，中國的紫金山天文台有一個通光口徑為1.04米的施密特光學望遠鏡能夠開展近地小行星的監測預警工作，這台設備名叫“近地天體望遠鏡”，其目前在國際小行星監測網中。

目前，我國小行星探測任務已經公布，計劃利用10年左右時間開展近地小行星2016 HO3伴飛探測和採樣返回，並對主帶彗星133P進行繞飛探測。這個探測計劃將加深我國對小行星的認識，相關技術和信息也可以服務於小行星防禦。

今年5月，中國科學院國家空間科學中心發布消息，該中心科學家團隊提出了 “以石擊石”加強型動能撞擊行星防禦任務概念。通過發射無人飛行器捕獲小尺寸小行星或者在碎石堆小行星上採集超過100噸的岩石，與飛行器構成組合撞擊體，操控組合體撞擊對地球有潛在威脅的小行星，將潛在威脅小行星偏轉出撞擊地球的軌道。相比經典動能撞擊方法，對小行星的軌道偏轉效果可提升1個數量級，為防禦大尺寸潛在威脅小行星提供了核爆之外的一種新選項。

據介紹，以直徑約350米、重量約為6100萬噸的阿波菲斯小行星為例，其在2029年與地球的最近距離將約為3.8萬公里。仿真顯示，利用經典動能撞擊方法，可以讓阿波菲斯小行星偏轉距離約176公里，而“以石擊石”方案對阿波菲斯小行星的偏轉距離可以達到1866公里，相比經典動能撞擊方法提升了一個數量級，讓小行星更加“遠離”地球。“以石擊石”加強型動能撞擊行星防禦任務概念突破了地面發射人造撞擊體的運載能力和包絡限制，通過在太空中捕獲百噸級質量的岩石，從而顯著提升撞擊體質量，最終實現小行星防禦效果的數量級提升。

隨着中國宇宙探測水平和航天技術的發展，相信未來在小行星防禦方面會有更多來自中國的貢獻。

6500萬年前，地球還處於白堊紀時期，一顆直徑約10千米的小行星撞擊墨西哥尤卡坦半島海岸，包括恐龍在內地球75%的生物滅絕。小行星撞地球導致恐龍滅絕，這是目前恐龍滅絕原因中認可度最高的原因。人類若不想重蹈覆轍，還是應攜手合作應對小行星帶來的威脅，畢竟在浩瀚的宇宙中，地球真的是滄海一粟。