央广网北京7月10日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，7月7日凌晨，台湾多地民众发现一颗巨大火球划过夜空，甚至多次发生“空爆闪光”照亮夜空。随后，台湾鹿林天文台在社交媒体解释称，这颗火球实际上是流星。

小行星撞击是地球生命面临的重大潜在灾难性威胁，虽然发生概率很低，但危害极大。为了防御小行星，我国科学家们提出了航天器火箭末级组合动能撞击方案，使原本将成为太空垃圾的火箭末级变成防御小行星的重要工具。这是如何做到的？原理是什么？人类想要预警防御小行星需要面对哪些挑战？

（图片来源：“环视频”视频截图）

航天器火箭末级组合动能撞击方案的原理是什么？

地球几乎每日都在遭遇小行星的撞击，只不过撞击的小行星太小，并不会造成足以引发世界关注的危害。那些可能每个月都会发生的米级小行星撞击地球事件在人类看来，也不过是一次次的流星或者火球现象。

小行星的尺寸越大，其撞击地球的可能性就越低，但其造成的危害将越大。因此，小行星防御工作十分重要。

传统的小行星防御方式主要有核爆、动能撞击和引力拖车等方案，但这些方案都存在一定的缺陷。核爆存在一定的安全隐患，引力拖车和动能撞击的效率较低，可能需要十年甚至二十年的时间才能发挥有效作用。为了解决这些问题，我国的研究者们提出了航天器火箭末级组合动能撞击方案，简称“末级击石”。

李明涛介绍，火箭末级不属于航天器的工作模块，因而在我们经典的航天发射活动中，火箭往往存在星箭分离的动作，即火箭末级把航天器送入深空轨道后，火箭末级与航天器分离，变成太空碎片。而在小行星防御中，提高撞击小行星的撞击体质量以提升动能撞击的效率是防御工作的重点之一。

“末级击石”方案在火箭末级运载航天器进入深空后不进行传统的星箭分离动作，而是由航天器操纵火箭末级撞击小行星，利用火箭末级本身的大质量提升撞击小行星的效率，以便更好达到偏转小行星现行轨道的目的，使得小行星从撞击地球到偏离地球。

“末级击石”“以石击石”，哪个方案更可行？

虽然火箭末级的质量较大，相较于传统方案可以提升动能撞击的效率，但是对于一些大质量的小行星来说，我们通常需要发射多发火箭依次撞击小行星以达到防御目的。李明涛以长征五号火箭为例进行说明：若用10年时间，通过“末级击石”的方式利用长征五号偏转一个直径约500米的小行星，使其轨道偏离1.4个地球半径，大约需要23枚运载火箭；如果考虑撞击产生的溅射物效应，则可以进一步将运载火箭数量减少到10枚以内。

但这种依次撞击方案存在不确定性，科学家们并不十分推崇。首先是成本问题，火箭数量越多意味着所需成本越高。除此以外，依次撞击方案在实际操作方面也存在诸多困难。多发运载火箭很可能撞击到小行星的不同位置，也可能对小行星的结构造成较大破坏。李明涛表示，如果无法以单发解决问题，要尽可能将发射的次数降到最低，简化发射过程。“末级击石”方案的主要目标是在十年预警期内通过一发运载火箭成功偏转直径140米小行星的轨道。

除了“末级击石”方案外，还存在“以石击石”方案。“以石击石”方案同样是为了提升撞击体的质量。

“以石击石”方案设想在太空中捕获一颗小尺寸小行星，或是在碎石堆小行星上采集一块岩石，操控这些岩石撞击对人类有威胁的小行星。在太空中捕获的这些岩石的质量要远大于我们在地面上通过运载火箭发射撞击体的质量。通过“以石击石”方案把撞击体的质量从常见的吨级提升到100吨，甚至是200吨，以显著偏转小行星的现行轨道。

与“末级击石”相比，“以石击石”方案针对的是更大尺寸的小行星，目标是解决直径350米到500米的小行星的轨道偏转问题。同时“以石击石”的技术难度更高，是一个更加超前的防御小行星方案，而“末级击石”在现阶段就具备工程实施可行性。

想防御，先看清它！

短期防御小行星是一个极具挑战性的问题，对于短期预警的小行星，目前并没有特别有效的防御办法。因此在小行星的防御工作中，提前预警十分重要。我们通常需要10年，甚至更长时间的预警期。

截至目前，人类已经发现了26000多个近地小行星。但根据目前的设备部署来看，人类很难观测到从太阳方向飞来的小行星。研究显示，过去两百年来，比较严重的四次小行星撞击事件都来自太阳方向。因此，若要提升对小行星的监测预警水平，天地一体化监测将成为未来的发展趋势。未来我们需要将望远镜部署到太空中，以便观测到太阳方向的小行星。

小行星预警和防御工作任重而道远。李明涛表示，我们在日常生活中可以关注，但不必特别为此感到焦虑。人类在路上被陨石砸中的概率非常低，远远低于发生车祸的概率。另外，科学家们一直在研究小行星防御的方法。随着人类科技的不断进步，小行星威胁终将获得解决方案。

监制：白中华

记者：刘鹤佳

编辑：杨扬 潘雨薇 杨冉