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

作者：李明濤 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員

國(guó)際小行星中心近日（2023年11月22日）發(fā)布公告確認(rèn)墨子巡天望遠(yuǎn)鏡新發(fā)現(xiàn)兩顆近地小行星，這是墨子巡天望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的首批近地小行星。這個(gè)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(yuǎn)鏡，這是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)聯(lián)合研制的大視場(chǎng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，口徑高達(dá)2.5米，是目前全球設(shè)計(jì)能力最強(qiáng)的光學(xué)時(shí)域巡天設(shè)備。墨子望遠(yuǎn)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(biāo)志著墨子望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試運(yùn)行取得了關(guān)鍵進(jìn)展，也為后續(xù)開展業(yè)務(wù)化的近地小行星搜尋監(jiān)測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

然后，我們說說為何科學(xué)家對(duì)小行星這么感興趣？小行星是46億年前，太陽(yáng)系形成早期遺留的碎片，被稱為太陽(yáng)系的時(shí)光膠囊。對(duì)小行星進(jìn)行探測(cè)，可為揭示太陽(yáng)系形成與早期演化等重大科學(xué)問題提供線索，因此小行星探測(cè)是世界深空探測(cè)的熱點(diǎn)之一，美國(guó)、日本等航天國(guó)家都實(shí)施了小行星探測(cè)計(jì)劃。

小行星上還蘊(yùn)藏著寶貴的礦產(chǎn)資源，比如水、有機(jī)物、鐵、鎳甚至鉑金等貴金屬。美國(guó)在2023年發(fā)射了一顆探測(cè)器，計(jì)劃對(duì)小行星帶中的“靈神星”進(jìn)行近距離探測(cè)。“靈神星”是一顆幾乎全金屬的小行星，直徑超過200千米。據(jù)估計(jì)，“靈神星”的金屬價(jià)值高達(dá)1000億億美元，相當(dāng)于每個(gè)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(dāng)然，小行星也會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。近地小行星會(huì)進(jìn)入到地球軌道附近，存在撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)?？茖W(xué)界普遍認(rèn)為，6600萬(wàn)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?jiān)趦?nèi)全球75%物種滅絕。

正因?yàn)樾⌒行蔷薮蟮目茖W(xué)研究?jī)r(jià)值、資源開發(fā)價(jià)值以及對(duì)地球生命的重要威脅，科學(xué)家對(duì)小行星非常感興趣。墨子望遠(yuǎn)鏡的主要科學(xué)目標(biāo)之一就是搜索和發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系中的近地小行星，為開展行星科學(xué)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(duì)地球具有潛在威脅的近地小行星。但大家不必?fù)?dān)心，經(jīng)過計(jì)算分析，在可以預(yù)測(cè)的時(shí)間尺度內(nèi)，這顆小行星對(duì)地球沒有任何威脅。相信未來(lái)，墨子望遠(yuǎn)鏡還會(huì)源源不斷地做出更多科學(xué)發(fā)現(xiàn)，給我們帶來(lái)更大的驚喜。

說到這里，你肯定想知道，太陽(yáng)系中哪顆小行星最危險(xiǎn)。美國(guó)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(duì)近地小行星的危險(xiǎn)程度進(jìn)行了排序。在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的小行星中，對(duì)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(shí)，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(jí)災(zāi)難，導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)人喪生。不過2182年距離我們還有超過150年，相信屆時(shí)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(guó)奧西里斯王號(hào)（OSIRIS-REx）小行星探測(cè)器的目標(biāo)小行星。該探測(cè)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(cè)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(diǎn)號(hào)（OSIRIS--APEX），在阿波菲斯小行星2029年抵達(dá)地球時(shí)對(duì)其開展探測(cè)。初步分析表明，貝努小行星的樣品中含有水和有機(jī)物。有科學(xué)家認(rèn)為地球上的水可能是小行星或者彗星撞擊帶來(lái)的。也許科學(xué)家通過對(duì)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(guó)航天的重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)之一。中國(guó)“天問二號(hào)”小行星探測(cè)計(jì)劃已經(jīng)工程立項(xiàng)，預(yù)計(jì)2025年發(fā)射，將完成對(duì)近地小行星2016 HO3取樣返回和主帶彗星311P的繞飛探測(cè)。更加讓人振奮的是，2020年以來(lái)，中國(guó)國(guó)家航天局組織開展了我國(guó)小行星防御中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和中國(guó)首次小行星防御在軌驗(yàn)證任務(wù)方案論證，計(jì)劃在2030年前完成我國(guó)首次小行星防御在軌驗(yàn)證，對(duì)一顆直徑約30米的小行星實(shí)施抵近探測(cè)和撞擊防御試驗(yàn)。這將是繼美國(guó)“雙小行星重定向測(cè)試（DART）”任務(wù)后，人類第二次開展對(duì)近地小行星的撞擊防御試驗(yàn)，也將是人類首次直接改變一顆近地小行星相對(duì)太陽(yáng)的軌道。相信在未來(lái)，中國(guó)航天一定會(huì)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(yùn)共同體貢獻(xiàn)更多中國(guó)智慧、中國(guó)方案和中國(guó)力量。

本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品

作者：李明濤

審核：茍利軍 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái) 研究員

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司