文/林文杰
据新华社最新报道,在一年一度的中国航天日上,国家航天局副局长吴艳华表示,要争取在“十四五”末期或者2025年、2026年实施一次,对某一颗有威胁的小行星进行抵近观测,实施就近撞击,并就改变它轨道进行技术实验。这意味着,中国的小行星研究工作已经展开,如果能实现的话,我国将处于世界小行星防御技术的前沿。
根据国家航天局副局长吴艳华的描述,我们可以看出,我国这次要建立的小行星防御机制,有两个核心,第一个是抵近观测,实施就近撞击,对小行星表面进行撞击,这是西方国家研究小行星最常用的方式,换句话说,如果没有对小行星进行撞击,那我们就不能最深入地研究小行星的基本结构和成分。撞击之后会产生大量的烟尘,还有尘埃,还有碎石片,这些东西我们都可以通过地面上的望远镜对其进行光谱分析,然后进行研究,我们可以从中得出小行星的基本成分。
第二个核心是我们将改变小行星的轨道,验证这种偏转技术。偏转小行星的技术目前只有美国正在做,但是还没有成功,改变小行星轨道是一件非常有难度的事。首先,小行星的体积是非常大的,撞击不可能大幅度改变它的轨道,第二,改变小行星的轨道需要很多的能量,卫星撞击的能量是不够的。那么用什么方式可以做到呢?这是目前世界上比较前沿的科学技术。我们国家现在要进行这项技术的研究与实验,那么这意味着我们已经将这个技术纳入到我们日常的科研目标之中。下一步着手对小行星变轨这个事进行研究,并且建立近地小行星防御系统,足以让我国处于世界小行星防御技术的前沿。
美日欧对小行星防御技术的研究进展
在小行星研究方面,美日目前掌握了一些小行星的研究成果,可以认为在小行星的探测研究方面,美国和日本都有领先的地方。因此,这是中国国家航天局提前加快落实对小行星探测的原因之一。根据日本、美国方面的研究,日本在2003年发射了“隼鸟号”探测器,对25143小行星进行采样,然后返回地球,期间遭遇了故障。2014年发射的“隼鸟2号”探测器登陆了“龙宫”小行星,距离我们大约52亿公里,接下来,日本还将在2031年左右抵达编号为1998KY26的小行星进行科研活动。
日本在小行星探测技术上取得的成就,可以说比美国还有多一些。美国方面,美国宇航局的黎明号探测器于2007年发射,用于探索小行星灶神星,这是主带小行星中第二大的天体。黎明号于2011年抵达灶神星,然后对其进行一年多的考察,于2012年离开灶神星,前往谷神星。从最近几年来看,美国宇航局OSIRIS-Rex小行星任务于2016年发射,在2018年抵达目标小行星,收集了尘埃和岩石样本。计划在2023年9月将小行星样本送到地球。欧洲方面也有一些贡献,比如罗塞塔彗星任务也于2008年飞越2867号小行星,于2010年飞越小行星Lutetia。可以看出,美欧日都有不同程度的研究成果。
中国为什么要开始对小行星进行研究?
中国国家航天局副局长吴艳华表示,要争取在实施小行星研究的同时,也建立近地小行星防御系统。根据空气动力学家、航天技术专家黄志澄的说法,我们为了达成这一目标,首先要对小行星进行探测,建立其编目,我们要着重发现对地区有威胁的小行星,并及时和精准地做出预报。从专家的描述可以得出三点,
第一,中国提出研究小行星是有切实存在的威胁,中国提出研究小行星,说明小行星的威胁是存在的,因为小行星撞击地球会导致巨大的生态灾难。
现在,科学家已经发现,撞击导致的灾难并非是6500万年前那样,整个地球的恐龙都灭亡,这种小行星出现的概率是极低的。从科学角度看,毁灭恐龙级别的小行星出现有一定的周期和概率,周期会非常的长,可以说在我们可预见的将来的之内,不可能出现那种毁灭级的小行星。
从概率上说,也是非常非常低的。至少目前根据科学家的研究成果,在未来几百年内,甚至可以拉长到几千年,是不太容易出现这种小行星,概率不能说是零,但也趋于零。科学家基本没有发现有这种威胁性质的小行星,因为这种小行星体积要达到10公里以上,才能具备摧毁地球上所有生命能力。我们现在防御的小行星是什么,主要是米级的小行星。就是直径在1米至10米,或者数十米直径的小行星,这些小行星在穿过地球大气层之后,还会剩下一个较大的核,撞击地球表面之后会造成区域性的生态灾难。
那么对于我们国家来说,如果撞击的地方恰好是在我们的国内,那就比较麻烦了,会导致出现生态灾难。如果撞击的是城市,那更会导致重大的人口伤亡。我们针对这种切实的威胁,相关部门提出研究小行星也是一个必然。
第二,我们需要在小行星研究方面追上美日欧等西方国家。
我们也需要在小行星的研究方面追赶西方国家,因为美、日、欧这些国家和地区,他们有了小行星研究的一些基本数据,但他们也不可能把这些数据都给我们用。我们只能通过自身的努力和实践,发射自己的探测器,对小行星进行科考活动,然后才能掌握这些数据,掌握数据才能有利于我们研究这些小行星,最终找出对策。
举个例子,如果一个小行星在未来若干年撞击地球,恰好它的溅落点在我们中国,那么我们用什么方式去应对这种威胁?目前来说,没有任何的方式去对抗这种小行星,美国和欧洲会帮忙吗?不一定会帮忙,恰恰相反,他们会看热闹,因为小行星撞击到我们的国土上,不会导致美国和欧洲出现生态问题。我们只能依靠自己的力量建立小行星防御系统,追上欧美这些国家,掌握小行星的基本数据,才能找到应对他们的方法。