小行星相關(guān)的前沿科學(xué)問(wèn)題及關(guān)鍵技術(shù)

北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所的龔自正研究員等，在《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表7綜述文章《小行星監(jiān)測(cè)預(yù)警、安全防御和資源利用的前沿科學(xué)問(wèn)題及關(guān)鍵技術(shù)》，對(duì)該領(lǐng)域的國(guó)際研究趨勢(shì)進(jìn)行7系統(tǒng)性論述，并著重解析7我國(guó)的研究現(xiàn)狀，提出了下一步的發(fā)展建議。本文僅為文章內(nèi)容摘編，歡迎掃碼進(jìn)入公眾號(hào)，閱讀綜述全文。

小行星撞擊地球事件在歷史上經(jīng)常發(fā)生，多次導(dǎo)致地球環(huán)境災(zāi)變和生物滅絕，是可能導(dǎo)致人類毀滅的重大潛在威脅之一，也是國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

同時(shí)，近地小行星是近期太空探索與資源開(kāi)發(fā)利用最有價(jià)值的目標(biāo)之一，也是遠(yuǎn)期太空探索的“天然跳板”;是人類增進(jìn)與展示新技能的試驗(yàn)場(chǎng)，必將引領(lǐng)、催生地月經(jīng)濟(jì)圈、地外天體采礦、太空制造等太空經(jīng)濟(jì)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，開(kāi)辟航天事業(yè)新時(shí)代。

開(kāi)展小行星研究，能夠深化人類對(duì)太陽(yáng)系和宇宙乃至生命起源與演化等最根本、最前沿科學(xué)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，具有重大的科學(xué)意義。

小行星撞擊地球的防御問(wèn)題，也是國(guó)際宇航界面臨的重大技術(shù)挑戰(zhàn)之一。開(kāi)展近地小天體監(jiān)測(cè)預(yù)警防御研究，在攸關(guān)全球安危的重大事件面前掌握自主決策權(quán)，履行大國(guó)義務(wù)、體現(xiàn)大國(guó)擔(dān)當(dāng)，不僅是樹(shù)立、提升我國(guó)大國(guó)形象、爭(zhēng)取我國(guó)在國(guó)際航天事務(wù)中的主導(dǎo)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)的必須舉措，也是人類保護(hù)自身生存與發(fā)展的必然選擇，是構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的重要體現(xiàn)。因此，其重要性、必要性和迫切性不言而喻。

在小行星監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域，國(guó)際現(xiàn)狀是地基監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)起步早，相對(duì)成熟;天基監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)已有在軌任務(wù)，但整體起步晚。由于地基監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尚存缺陷，主要是全球南北分布不均，且易受日光影響，無(wú)法做到全空域監(jiān)測(cè)預(yù)警，目前的發(fā)展趨勢(shì)是與天基觀測(cè)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)合，互為補(bǔ)充。

美國(guó)和歐洲航天局都對(duì)小行星監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提出了相對(duì)明確的任務(wù)目標(biāo)。比較之下，國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域與國(guó)外差距較大。我國(guó)地基觀測(cè)設(shè)備口徑小、數(shù)量少、站址單一、探測(cè)能力有限，目前只能對(duì)亮于20星等的近地天體（相當(dāng)于直徑300米以上的小天體）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)少量近地天體進(jìn)行碰撞預(yù)警。天基觀測(cè)項(xiàng)目尚處于論證階段。總體上，我國(guó)目前缺少有效的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完備監(jiān)測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)樣本的預(yù)警和預(yù)報(bào)。

在小行星安全防御領(lǐng)域，國(guó)際現(xiàn)狀是：對(duì)幾乎所有防御技術(shù)，尤其是可行性最高的核爆、動(dòng)能撞擊技術(shù)進(jìn)行了深入研究，針對(duì)特定高撞擊風(fēng)險(xiǎn)的小行星，研究、設(shè)計(jì)了多項(xiàng)防御任務(wù)，在研究成果積累.基礎(chǔ)設(shè)施完善、研究隊(duì)伍培養(yǎng)等方面都打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前呈現(xiàn)兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：一是有針對(duì)性地推進(jìn)核爆、動(dòng)能撞擊等較成熟防御技術(shù)的在軌演示驗(yàn)證，同時(shí)結(jié)合深空探測(cè)、空間碎片移除等領(lǐng)域的需求，對(duì)共性的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)和開(kāi)展地面及在軌演示驗(yàn)證;二是以提高防御效能、降低工程實(shí)施難度為目的，從單一防御技術(shù)方案向組合防御技術(shù)方案發(fā)展。針對(duì)不同防御手段各自的局限性和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，嘗試設(shè)計(jì)不同防御手段的組合防御方案。

在小行星資源利用領(lǐng)域，由于小行星資源開(kāi)發(fā)價(jià)值日益凸顯，圍繞其展開(kāi)的新一輪國(guó)際太空競(jìng)爭(zhēng)熱潮正暗流涌動(dòng)。但是由于其處于起步階段，工程難度巨大，開(kāi)展國(guó)際合作和商業(yè)化是大勢(shì)所趨。

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