墨子巡天望遠鏡發(fā)現(xiàn)首批近地小行星，太陽系內(nèi)哪顆小行星最危險？

作者：李明濤 中國科學院國家空間科學中心研究員

國際小行星中心近日（2023年11月22日）發(fā)布公告確認墨子巡天望遠鏡新發(fā)現(xiàn)兩顆近地小行星，這是墨子巡天望遠鏡發(fā)現(xiàn)的首批近地小行星。這個發(fā)現(xiàn)有什么值得關(guān)注的地方呢？

首先我們說說墨子巡天望遠鏡，這是中國科學技術(shù)大學和中國科學院紫金山天文臺聯(lián)合研制的大視場光學望遠鏡，口徑高達2.5米，是目前全球設(shè)計能力最強的光學時域巡天設(shè)備。墨子望遠鏡于今年（2023年）9月17日發(fā)布首光圖像。這次發(fā)現(xiàn)近地小行星，標志著墨子望遠鏡的調(diào)試運行取得了關(guān)鍵進展，也為后續(xù)開展業(yè)務(wù)化的近地小行星搜尋監(jiān)測奠定了堅實的基礎(chǔ)。

然后，我們說說為何科學家對小行星這么感興趣？小行星是46億年前，太陽系形成早期遺留的碎片，被稱為太陽系的時光膠囊。對小行星進行探測，可為揭示太陽系形成與早期演化等重大科學問題提供線索，因此小行星探測是世界深空探測的熱點之一，美國、日本等航天國家都實施了小行星探測計劃。

小行星上還蘊藏著寶貴的礦產(chǎn)資源，比如水、有機物、鐵、鎳甚至鉑金等貴金屬。美國在2023年發(fā)射了一顆探測器，計劃對小行星帶中的“靈神星”進行近距離探測?！办`神星”是一顆幾乎全金屬的小行星，直徑超過200千米。據(jù)估計，“靈神星”的金屬價值高達1000億億美元，相當于每個地球人可以分到約100億人民幣。因此，太空采礦也是商業(yè)航天的發(fā)展方向之一。

當然，小行星也會帶來災(zāi)難。近地小行星會進入到地球軌道附近，存在撞擊地球的風險。科學界普遍認為，6600萬年前，一顆直徑大約10千米的小行星撞擊了北美墨西哥灣，改變了地球的氣候環(huán)境，導(dǎo)致了包括恐龍在內(nèi)全球75%物種滅絕。

正因為小行星巨大的科學研究價值、資源開發(fā)價值以及對地球生命的重要威脅，科學家對小行星非常感興趣。墨子望遠鏡的主要科學目標之一就是搜索和發(fā)現(xiàn)太陽系中的近地小行星，為開展行星科學研究、資源開發(fā)利用和小行星防御提供支持。這次發(fā)現(xiàn)的兩顆小行星，其中就有一顆對地球具有潛在威脅的近地小行星。但大家不必擔心，經(jīng)過計算分析，在可以預(yù)測的時間尺度內(nèi)，這顆小行星對地球沒有任何威脅。相信未來，墨子望遠鏡還會源源不斷地做出更多科學發(fā)現(xiàn)，給我們帶來更大的驚喜。

說到這里，你肯定想知道，太陽系中哪顆小行星最危險。美國宇航局綜合小行星撞擊地球的可能性、撞擊地球引發(fā)的危害規(guī)模等因素，對近地小行星的危險程度進行了排序。在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的小行星中，對人類威脅最大的是貝努（Bennu）小行星，其在2182年9月24日接近地球時，撞擊地球的可能性為0.037%。貝努小行星直徑大約490米，一旦撞擊地球，可能引發(fā)洲際級災(zāi)難，導(dǎo)致數(shù)百萬人喪生。不過2182年距離我們還有超過150年，相信屆時人類一定可以安全處置貝努小行星。值得一提的是，貝努小行星也是美國奧西里斯王號（OSIRIS-REx）小行星探測器的目標小行星。該探測器已經(jīng)在2023年9月將攜帶貝努小行星樣品的返回艙帶回了地球，而探測器則繼續(xù)飛向著名的阿波菲斯（Apophis）小行星，并更名為奧西里斯頂點號（OSIRIS--APEX），在阿波菲斯小行星2029年抵達地球時對其開展探測。初步分析表明，貝努小行星的樣品中含有水和有機物。有科學家認為地球上的水可能是小行星或者彗星撞擊帶來的。也許科學家通過對貝努小行星樣品的研究，將為揭開地球上水的起源提供關(guān)鍵線索。

近地小行星同樣是中國航天的重點關(guān)注目標之一。中國“天問二號”小行星探測計劃已經(jīng)工程立項，預(yù)計2025年發(fā)射，將完成對近地小行星2016 HO3取樣返回和主帶彗星311P的繞飛探測。更加讓人振奮的是，2020年以來，中國國家航天局組織開展了我國小行星防御中長期發(fā)展規(guī)劃和中國首次小行星防御在軌驗證任務(wù)方案論證，計劃在2030年前完成我國首次小行星防御在軌驗證，對一顆直徑約30米的小行星實施抵近探測和撞擊防御試驗。這將是繼美國“雙小行星重定向測試（DART）”任務(wù)后，人類第二次開展對近地小行星的撞擊防御試驗，也將是人類首次直接改變一顆近地小行星相對太陽的軌道。相信在未來，中國航天一定會在小行星領(lǐng)域有所作為，為保衛(wèi)地球家園、構(gòu)建人類命運共同體貢獻更多中國智慧、中國方案和中國力量。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：李明濤

審核：茍利軍 中國科學院國家天文臺 研究員

出品：中國科協(xié)科普部

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