作者:吴伟仁 来源: 中国科学报 发布时间:2025-9-10
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小行星探测和防御应积极开展国际合作

 

■吴伟仁

太阳系中有超过数十亿颗小行星,它们是太阳系形成与演化的“活化石”。小行星富含铁、镍、铂族金属及水冰等资源,具有重要经济价值,主要航天国家对此高度重视。同时,近地小行星是太阳系中最具潜在威胁的天体之一,小行星撞击被列为威胁人类生存的二十大灾难之首。

小行星探测、防御和资源开发利用,直接关系到地球安全和人类福祉。由于其工程体系构成复杂、产业经济潜力巨大、在轨实施技术难度大,适宜开展国际协作。

构建相对完善的小行星探测与防御体系

小行星发现与监测主要依赖地基光学、地基雷达和天基红外3种手段。美国相对完整地构建了地基为主、天基为辅的近地小行星监测预警网,并在此基础上建立了“哨兵”撞击监测系统,以分析确定小行星轨道,评估撞击概率,发布短期预报。自上世纪90年代开始,美国、日本相关部门以及欧空局开展了10余次小行星探测、防御与资源勘察任务,取得了一系列科学发现,证明了动能撞击技术可有效改变小行星轨道。

近年来,我国国家航天局相继启动了近地小行星探测计划、小行星防御等工程论证和实施工作,并明确提出“论证建设近地小天体防御系统”。今年5月29日,天问二号探测器成功发射,目标是对近地小行星2016HO3进行采样返回,其后对主带彗星311P开展伴飞探测。

我国科学家在监测预警、在轨处置、体系应对等方面,提出了建设相对完善的近地小行星探测防御体系的战略构想。一是构建精准预警、常态运行的天地一体化协同监测预警体系;形成多口径搭配、多功能结合、高效协同的地基监测网,满足日常编目、威胁预警、短临预报等任务场景需求;构建小行星探测与防御综合服务系统,具备数据汇集、编目更新、风险研判等能力,实现小行星探测与防御业务化运行。二是在轨处置方面形成“动能撞击为主、多技术互补”的处置能力;研制多种手段的处置航天器和在轨评估航天器,建立近地小行星防御任务库,针对不同尺寸小行星撞击风险,提前制定处置方案,实现“发现即有预案、风险即能应对”。

为实现上述目标,我国科学家提出在轨处置演示验证任务。任务拟采用“伴飞+撞击+伴飞”的模式,发射观测器和撞击器,观测器先期抵达对目标小行星进行抵近观测,获取详细特性参数。然后,撞击器对小行星实施高速撞击。撞击全过程将通过天地联合方式,采用近距离高速成像等技术,开展小行星轨道、形貌和溅射物变化观测,从而准确评估撞击效果。

小行星资源开发利用前景广阔

小行星资源开发利用是指对小行星矿物、水冰等资源的探测、开采、加工、运输及利用的一系列活动,包括勘察与评估、开采与加工、运输与利用等主要环节。小行星资源开发利用领域不仅是深空探测的重要方向,更是未来太空经济和地外资源补给的核心支撑。

空间核能源、量子技术、具身智能等新技术正不断取得突破,将大力推动小行星资源开发利用走向智能化、低成本、商业化运营模式,逐步形成规模化小行星资源开发利用产业链,这些将成为深空经济的重要组成部分。

小行星探测、防御和资源开发利用对于全人类具有深远战略意义,这是国际社会的广泛共识。笔者在此向全球伙伴发出合作倡议,在地面联合监测、联合研制与载荷搭载、数据与成果共享等方面开展积极合作,携手共进,建设小行星防御体系,发展深空经济,保护地球家园,赓续人类文明。

(作者系中国探月工程总设计师、深空探测实验室主任兼首席科学家,本报记者王敏、通讯员李宜然根据其在第三届深空探测〈天都〉国际会议上的主旨报告整理)

《中国科学报》 (2025-09-10 第1版 要闻)
 
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