如何探測、防禦、開發小行星

日前，在第三屆深空探測（天都）國際會議上，中國探月工程總設計師、深空探測實驗室主任兼首席科學家吳偉仁院士系統性介紹了小行星探測、防禦與資源開發利用領域的國際發展趨勢和最新成果，並提出中國小行星探測、防禦和資源開發利用構想，同時向國際夥伴發出合作倡議。

為什麼要開展小行星探測、防禦與開發？

吳偉仁介紹，太陽系中有數十億顆小行星，它們富含鐵、鎳、鉑族金屬以及水冰等資源，具有重要的經濟價值，是太陽系形成與演化的“活化石”。同時，近地小行星又是太陽系中最具潛在威脅的天體之一，小行星撞擊也被聯合國列為威脅人類生存的二十大災難之一。如2025年初，編號為2024YR4的小行星撞擊概率曾升至3.1%，給全球帶來了很大震動。

相關數據顯示，截至2025年3月，人類共發現38171顆近地天體，其中包括38048顆近地小行星和123顆近地彗星。然而，由於小行星監測難度大，目前近地小行星中完成編目的數量只佔真實數量的1%，還有大量近地小行星尚未實現軌道編目。

“站在守衞地球安全與人類延續的角度來看，構建小行星防禦能力，是全人類共同的任務。”吳偉仁表示，中國作為負責任的航天大國，有責任、有義務、有能力貢獻中國智慧、發揮中國力量，系統構建小行星探測與防禦體系，和世界各國一起守衞地球家園。

目前，小行星發現與監測主要依賴地基光學、地基雷達和天基紅外三種手段。自20世紀90年代開始，美國、日本、歐空局開展了10餘次小行星探測、防禦與資源勘察任務，取得一系列重大科學發現，並證明動能撞擊技術可有效改變小行星軌道。

近年來，中國國家航天局相繼啓動近地小行星探測計劃和小行星防禦等工程論證和實施，明確提出“論證建設近地小天體防禦系統”。今年5月29日，天問二號探測器成功發射，目標即是對近地小行星2016HO3進行採樣返回，其後對主帶彗星311P開展伴飛探測。

從監測預警、在軌處置、體系應對等方面，我國科學家提出了建設相對完善的近地小行星探測防禦體系戰略構想。一是構建精準預警、常態運行的天地一體化協同監測預警體系。形成多口徑搭配、多功能結合、高效協同的地基監測網，滿足日常編目、威脅預警、短臨預報等任務場景需求；同時，構建小行星探測與防禦綜合服務系統，具備數據彙集、編目更新、風險研判等能力，實現小行星探測與防禦業務化運行。二是在軌處置方面，形成“動能撞擊為主、多技術互補”的處置能力。研製多種手段的處置航天器和在軌評估航天器，建立近地小行星防禦任務庫，針對不同尺寸小行星撞擊風險，提前制定處置方案，實現“發現即有預案、風險即能應對”。

目前，我國已建成紫金山天文台1米專用望遠鏡、冷湖2.5米大視場巡天望遠鏡，以及興隆2.16米、麗江2.4米和1.8米望遠鏡；“中國複眼”規劃建設25部30米孔徑雷達，建成後將具備對千萬公里外小行星的探測與高精度成像能力，初步形成了多口徑搭配、多功能結合、高效協同的地基監測網。

“當我們發現了對地球具有潛在威脅的小行星，當預警等級達到一定程度，就要進行在軌處置。”吳偉仁説，目前我國正在論證動能撞擊處置方案，開展激光燒蝕、附着推離等多種長期處置方式的研究。

吳偉仁介紹，不久的將來，我國將對一顆對地球存在潛在威脅的小行星實施動能撞擊演示驗證任務。任務擬採用“伴飛+撞擊+伴飛”的任務模式，發射觀測器和撞擊器——觀測器先期抵達對目標小行星進行抵近觀測，獲取其詳細特性參數；然後，撞擊器對小行星實施高速撞擊，撞擊全過程將通過天地聯合方式，採用近距離高速成像等技術，開展小行星軌道、形貌和濺射物變化觀測，準確評估撞擊效果。

小行星資源開發利用領域不僅是深空探測的重要方向，更是未來太空經濟和地外資源補給的核心支撐。空間核能源、量子技術、具身智能等新技術的不斷突破，將大力推動小行星資源開發利用走向智能化、低成本、商業化運營模式，逐步形成規模化小行星資源開發利用產業鏈。

小行星探測、防禦和資源開發利用，工程體系構成複雜、產業經濟潛力巨大、在軌實施技術難度大，適宜開展國際協作。為此，吳偉仁倡議，全球應在地面聯合監測、聯合研製與載荷搭載、數據與成果共享等方面開展積極合作，建設小行星防禦體系，發展深空經濟，保護地球家園，賡續人類文明。

（本報記者 張曉華 常河）