那么，中國的天基小行星監(jiān)測預(yù)警體系會(huì)是什么樣的呢？

我們從多篇論文中可窺知一二。中國空間技術(shù)研究院提出了縮寫為CROWN的異構(gòu)寬視場近地天體勘測星座，擬在一根類金星軌道上部署數(shù)顆小衛(wèi)星，其中包括一顆搭載窄視場紅外望遠(yuǎn)鏡的機(jī)動(dòng)主星以及多顆搭載寬視場光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的微小衛(wèi)星，計(jì)劃在3到5年內(nèi)完成90%以上十米量級的近地天體普查，同時(shí)進(jìn)行精確定軌和跟蹤詳查。

紫金山天文臺(tái)和國家空間科學(xué)中心則提出了一個(gè)名為“地球領(lǐng)航軌道”的天基監(jiān)測預(yù)警任務(wù)概念方案。這個(gè)任務(wù)是在地球運(yùn)行前方約千萬公里的地球領(lǐng)航軌道上部署兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)小行星從太陽一側(cè)方向接近地球時(shí)，及時(shí)發(fā)出告警。

由國家航天局和中科院屬下多家重量級機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)表的最新論文提出了在地月系統(tǒng)拉格朗日第四和第五點(diǎn)部署紅外望遠(yuǎn)鏡觀測網(wǎng)絡(luò)的方案。這個(gè)方案繼承了月球探測工程的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)可與類金星軌道、地球領(lǐng)航軌道等深空軌道構(gòu)成互補(bǔ), 共同形成近地小行星天基監(jiān)測體系。鑒于這篇論文得到國防科工局空間碎片和小行星專項(xiàng)課題等多個(gè)國家級課題資助，未來成為現(xiàn)實(shí)的可能性很大。

圖4：地基天基多個(gè)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)合工作（圖源：中國工程科學(xué)）

至于網(wǎng)上熱度更高的中國近地小行星防御系統(tǒng)，其實(shí)是監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)后的自然的下一步。這個(gè)計(jì)劃的首次官方披露是在去年四月的中國航天日。國家航天局副局長吳艷華表示，要爭取在“十四五”末期或者2025年、2026年實(shí)施一次對某一顆有威脅的小行星進(jìn)行抵近觀測，實(shí)施就近撞擊，并就改變其軌道進(jìn)行技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

此后，龍樂豪院士和航天科技五院相關(guān)人士透露了更多詳情。按設(shè)想，2.5噸的動(dòng)能撞擊探測器將由長征三號乙火箭于2025年7月發(fā)射。它類似美國的雙小行星重定向任務(wù)，由撞擊器和觀測器兩部分組成，計(jì)劃于2026年2月抵達(dá)30米級的目標(biāo)近地小行星2019VL5或2020PN1。任務(wù)將采用“伴飛+撞擊+伴飛”方式來驗(yàn)證小行星動(dòng)能撞擊在軌處置和評估技術(shù)。

圖5：中國近地小行星防御任務(wù)示意圖（圖源：CASC）

我國嫦娥二號月球探測器曾于2012年近距飛掠圖塔蒂斯小行星。中國已進(jìn)行多次成功的月球和火星探測。“天問二號”小行星探測任務(wù)也已經(jīng)正式立項(xiàng)。它于2025年發(fā)射，一年后抵達(dá)近地小行星2016HO3，一次實(shí)現(xiàn)小行星繞飛探測、附著著陸和取樣返回。之后探測器還將繼續(xù)飛行七年，訪問主帶彗星311P。相比之下，計(jì)劃中的小行星防御實(shí)驗(yàn)任務(wù)難度更低。以中國的航天的實(shí)力，完成這個(gè)任務(wù)應(yīng)該沒有任何問題。

不過，我們不能高估動(dòng)能撞擊技術(shù)的能力。和小行星的巨大質(zhì)量相比，航天器的質(zhì)量和動(dòng)能微乎其微。對于那些對地球有重大威脅的大直徑近地小行星，一次撞擊遠(yuǎn)不能使其軌道偏離地球，或者讓它解體而消除威脅。因此，這樣的小行星防御任務(wù)只能看作是旨在豐富人類知識(shí)、進(jìn)行小行星防御探索的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。至于真正的小行星防御，中科院空間中心李明濤研究員的“以石擊石”方案也許可行性更高。他提出捕獲一個(gè)幾米尺寸的小行星或石塊去撞擊對人類有威脅的小行星。這樣能大大增加撞擊動(dòng)能，提高攔截成功率。

中國小行星防御長期落后，與先進(jìn)國家的差距巨大，現(xiàn)在才算正式起步，但我們的起點(diǎn)非常高。上億公里探測范圍的行星雷達(dá)、天基監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和小行星防御探測器都是只有航天大國才有實(shí)力來完成。一旦實(shí)現(xiàn)，我們馬上就能從“遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后”變成“世界領(lǐng)先”。我們已經(jīng)一次次目睹了這樣的跨越式趕超。相信這次我們也不會(huì)錯(cuò)過。

美國：行星防御的先行者和主導(dǎo)者

美國小行星研究歷史悠久，也是最早開始對近地小行星進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警的國家。這里不得不提一下創(chuàng)建于1947年的小行星中心（MPC）。MPC得到了國際天文聯(lián)合會(huì)（IAU）的支持，目前由哈佛大學(xué)天文臺(tái)和史密松森天體物理臺(tái)合作運(yùn)作。全球天文學(xué)家的小行星觀察數(shù)據(jù)都會(huì)提交到MPC，再由MPC進(jìn)行新發(fā)現(xiàn)小行星的確認(rèn)和臨時(shí)/正式編號的頒布。數(shù)十年來的數(shù)據(jù)積累使它成為目前全球最權(quán)威的小行星數(shù)據(jù)中心。僅僅因?yàn)镸PC的存在，美國在近地小行星的發(fā)現(xiàn)、監(jiān)測和預(yù)警方面就具備了巨大的優(yōu)勢。

1998年，根據(jù)當(dāng)時(shí)光學(xué)觀察預(yù)測，一顆公里級小行星1997 XF11將于2028年撞擊地球（但后來被雷達(dá)觀察否定）。鑒于這樣的嚴(yán)重威脅，NASA決定在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）成立近地天體計(jì)劃辦公室，承諾在10年內(nèi)發(fā)現(xiàn)90%的公里級近地小行星。這個(gè)計(jì)劃到2010年順利完成。2005年，NASA又定下新的目標(biāo)：2020年前發(fā)現(xiàn)90%直徑大于140米的近地小行星，但到目前只完成了40%。直徑140米以上小行星估計(jì)有2.5萬顆。

由于美國擁有的歷史積累和技術(shù)優(yōu)勢，在已發(fā)現(xiàn)的3萬多顆近地小行星中，美國的發(fā)現(xiàn)占了95%以上。2008年至今，有7次撞擊事件事先做出了預(yù)警。這些發(fā)現(xiàn)主要依賴大視場的地面光學(xué)巡天望遠(yuǎn)鏡。歷史上主要的近地小行星搜索項(xiàng)目包括卡特琳娜巡天系統(tǒng)（CSS）、夏威夷大學(xué)的Pans-STARRS1和ATLAS、麻省理工林肯實(shí)驗(yàn)室的LINEAR（已結(jié)束）、美國空軍主持的NEAT（已結(jié)束）等。由美國多家政府和私人機(jī)構(gòu)合作建造、位于智利的8.4米口徑大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡（LSST）即將完成，屆時(shí)將大大加快近地小行星的搜索進(jìn)度。預(yù)計(jì)到2030年將140米以上近地小行星的發(fā)現(xiàn)比例提高到80%。

圖6：LSST望遠(yuǎn)鏡（圖源：LSST）