摘要：2025年9月5日，第三届深空探测天都国际会议上，中国探月工程总设计师吴伟仁院士宣布，中国正在规划对一颗小行星实施动能撞击演示验证任务，验证小行星防御方案可行性，同时向各国发出了合作邀请。

2025年9月5日，第三届深空探测天都国际会议上，中国探月工程总设计师吴伟仁院士宣布，中国正在规划对一颗小行星实施动能撞击演示验证任务，验证小行星防御方案可行性，同时向各国发出了合作邀请。

这项任务采用创新的 “伴飞+撞击+伴飞”模式，将发射观测器和撞击器两组探测器。观测器先期抵达目标小行星进行抵近观测，获取其详细特性参数，随后撞击器实施高速撞击，最终观测器再次伴飞，评估撞击效果。

1980年，诺贝尔奖得主路易斯·阿尔瓦雷斯提出震惊学界的 "小行星撞击"学说，指出6500万年前一颗小行星撞击地球，产生的极大冲击波和热浪不仅造成森林大火和剧烈地震，还引发巨大海啸和覆盖全球的粉尘（包括硫和二氧化碳等物质），最终导致地球上约75%的物种灭绝，恐龙时代就此终结。

小行星撞击地球概念图丨NASA/Don Davis

1991年，科学家在墨西哥尤卡坦半岛发现了形成于白垩纪和第三纪末期的直径达200公里的巨型陨石坑——Chicxulub陨石坑。研究表明，这个陨石坑正是造成恐龙灭绝的小行星遗迹。

数值模型分析表明，造成Chicxulub陨石坑的小行星直径约为17公里，密度约为2.63g/cm³，以43000公里/小时（约12公里/秒）的速度从尤卡坦半岛的东北方进入大气层，并以约60°的入射角撞击地球。这一发现进一步证实了"小行星撞击"学说的可靠性。

撞击角度为60°时，陨石坑的演变情况与Chicxulub陨石坑周围陨石的分布和地下近30公里的不对称结构完全吻合，为这一宇宙灾难事件提供了坚实证据。

小行星撞击角为 60°时，陨石坑的演变情况，这与Chicxulub陨石坑周围陨石的分布和地下近 30km 的不对称结构相吻合。该小行星撞击地球的模拟示意图丨Gareth Collins

地球历史上遭受过多次小行星撞击，留下许多至今可见的伤痕。

美国亚利桑那州的Barringer陨石坑是5万年前一颗直径约50米的小行星撞击地球造成的。即使已经历5万年风雨，与其他陨石坑相比，这个陨石坑仍相对年轻且保存完好。

即使已有 5 万年历史，与其他陨石坑相比这个陨石坑也相对年轻且保存完好丨NASA

1908年，一颗直径约为40米的小行星在俄罗斯通古斯上空发生爆炸，导致西伯利亚约2000平方公里的森林被摧毁，威力相当于1000颗广岛原子弹。

2013年，一颗陨石进入大气层，在俄罗斯车里雅宾斯克市上空爆炸，造成上千人受伤，再次提醒人类小行星撞击的现实威胁。

1994年7月，天文学家目睹了一场宇宙级的碰撞事件——舒梅克·列维9号彗星撞击木星。

这颗彗星被木星引力撕裂成21个碎片，以约60公里/秒的速度连续撞击木星南半球，产生的影响半径相当于地球大小，撞击产生的疤痕甚至比地球还大。当时用民用小口径望远镜也能观察到这一壮观景象。

这一事件让行星科学家和公众再次意识到，小行星和彗星的撞击对地球生命具有毁灭性的威胁。

2013 年一颗陨石进入大气层，并在俄罗斯车里雅宾斯克市上空爆炸造成上千人受伤丨YouTube

首先，要搞清楚：哪些小行星需要监测预警和防御应对呢？

截至2025年7月，人类已发现的太阳系小天体总数接近144万颗，且数量仍在持续增长。这些天体根据轨道特性，主要分为五大类：近地小行星（NEA）、主带小行星、特洛伊天体、半人马天体和海外天体（如柯伊伯带天体）。

在众多小天体中，近地小行星（NEAs）因其轨道与地球轨道相交，存在撞击风险而备受关注。它们的轨道演化相对剧烈和频繁。小行星撞击可能造成的破坏程度，主要取决于其质量（或尺寸）和撞击地点。

直径越大（质量通常也越大）的小行星，撞击事件发生的频率越低，但单次撞击释放的能量会呈指数级增长，可能造成的全球性灾难也越大。

在近地小行星中，那些直径不小于140米（也有标准采用150米）、且其轨道与地球的最小轨道交会距离（MOID）小于0.05天文单位（AU）的天体，被天文学家归类为“潜在威胁小行星”。

这类小行星如果撞击地球，足以对广大区域造成重大破坏，例如引发巨大海啸（如果撞击海洋）或严重摧毁撞击点周边地区（如果撞击陆地）。因此，它们是行星防御监测和研究的重点目标。

中国小行星撞击任务选择了阿登型近地小行星2015XF261作为目标。这类小行星轨道的半长轴小于地球，并且远日点大于0.983天文单位，会穿越地球轨道。

选择这颗小行星基于五大基本条件：撞击后不会对地球产生威胁；轨道特性适宜（倾角不大于7°，偏心率不大于0.6）；地基望远镜至少有一次观测窗口；撞击时国内地基望远镜可见，且撞击后3年间至少有一次观测窗口；符合2025年-2045年的任务发射窗口。

2015XF261直径约34.3米，绝对星等25.0。这个大小恰到好处——既不会因太小而难以瞄准，也不会因太大而需要过多能量改变其轨道。

其中，直径在 140m 以上且与地球最小交汇距离在 0.05au 以内的近地小行星被称为潜在威胁小行星（PHAs），这是小行星防御的主要目标，目前已发现的 2320 颗潜在威胁小行星的轨道分布图丨紫金山天文台/胡寿村

实际上，小行星防御任务的思路主要有两类：一是将小行星推离预测或原本的轨道，使其不能与地球相撞；二是将小行星分解成在大气层中可以燃烧殆尽的无害碎片。

可能的应对方案可以总结为八字——“撞、炸、拖、牵、烧、喷、涂、抛”。

“撞”——动能撞击，即利用航天器直接撞击小行星，使其轨道发生改变。

“炸”——在小行星上空、表面或内部引爆核武器，利用高能量射线蒸发小行星表面的物质，通过形成的高速喷流来偏转轨道或直接摧毁。

“拖”——在小行星表面安装火箭发动机，通过发动机推离其轨道。

“牵”——发射一个飞行器绕行小行星，通过万有引力缓慢牵引，改变其轨道。

“烧”——利用高能激光灼烧小行星表面，通过物质汽化形成的喷流改变其轨道。

“喷”——利用电推进航天器向小行星表面喷射高速离子流，改变其轨道。

“涂”——在小行星表面涂一层漆，改变小行星的反射率和热惯量，利用太阳的热辐射反冲力改变其轨道（其原理为 Yarkovsky 效应）。

“抛”——在小行星上安装挖掘机，挖掘小行星表面石块，并抛离小行星，利用动量守恒定律改变其轨道。

这些手段除了”撞”之外，均处于构想阶段，还未验证。动能撞击已被应用于小行星防御任务（DART），已是较为成熟的小行星防御手段。

2017 年，为了证明防御策略具有备战能力，国际小行星预警网络（International Asteroid Warning Network, IAWN）以 2012 TC4 为目标开展了一场全球行星防御演习，共有 14 个国家参与了此次演习。

该演习目标是使用全球的观测资源，对该小行星进行联合观测、建模和预测，并测试实时协调和交互网络的能力。

尽管由于飓风等不可抗力的原因而使演习失败，但在实时协调和结果共享上取得了成功。国际小行星预警网络会实时更新与地球近交汇的小行星列表。

直径约 12m 的小行星 2012 TC4，在地球上空约 43500km 处以 14km/s 的速度飞掠地球丨NASA/JPL-Caltech

2022 年 9 月 27 日，NASA 的双小行星重定向测试（DART）航天器成功撞击了一颗名为迪莫弗斯（Dimorphos）的近地小行星。该小行星的直径约为 160m，是双小行星系统中的伴星，主星为 780m 的迪迪莫斯（Didymos）。

DART任务的示意图丨dart.jhuapl

观测表明，撞击后，该双星系统增亮 7 倍以上，并且形成了一条一万千米的尘埃尾。

视频分别是在迪迪莫斯视角下撞击的瞬间和撞击后对尘埃尾的模拟结果。此次撞击实验取得了高度成功，验证了动能撞击防御小行星技术。后续的研究发现，这次撞击不仅改变了小行星的轨道，甚至改变了其形状。

DART 任务中在迪迪莫斯视角下撞击迪莫弗斯的瞬间丨ESA

DART 任务在撞击后，对尘埃尾的动力学模拟，用不同颜色标注了不同直径尘埃颗粒的演化轨迹丨Wiegert

继美国之后，我国也在 2023 年 4 月 25 日公布了近地小行星防御的发展蓝图。

中国国家航天局相继启动了近地小行星探测计划和小行星防御工程论证。

2021年，《中国的航天》白皮书明确提出 “论证建设近地小天体防御系统”。

2025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，并对主带彗星311P开展伴飞探测。

去年9月，中国科学院紫金山天文台成功对一颗进入大气层的小行星2024RW1进行了完整追踪。

中国小行星防御任务致力于实现三大科学目标：研究撞击目标的动力学演化规律；探测目标的形状、大小、成分和结构；研究撞击动量传递规律。

同时还有三大工程目标：形成动能撞击在轨处置能力；实现地基监测和天基探测两个评估模式和方法；建设预警与处置决策支持平台

欧空局行星防御官 Juan Luis Cano 评论：“中国任务把观测、撞击、评估放在同一架构内，将为全球动能撞击标准提供缺失的实验数据。”NASA DART 项目科学家 Tom Statler 表示期待“中美两颗‘太空台球’对比结果，共同完善行星防御手册”

随着天问二号探测器已在太空中航行，中国深空探测的脚步正迈向更远的宇宙。

1000万公里外，那颗名为2015XF261的小行星仍在静默运行，尚不知自己将成为人类行星防御技术的试金石。

预计到2030年前后，中国的探测器将抵达这颗小行星，实施动能撞击演示验证任务。

◆来源 | 微信公众号“三秦青年”综合整理自科普中国、地球知识局、央视网、中科探究，视频号@央视新闻等

◆编辑 | 梧桐灯

◆校审 | 从心、深海

◆审核 | 小天

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来源：三秦青年一点号