许多人都知道，恐龙因6500万年前的小行星撞击而灭绝。 那么，你知道在不久的将来对地球最危险的小行星是什么吗？ 最近，我读到了中国探月计划总设计师、科大资深校友吴伟仁院士的一篇文章，题目是《近地小行星撞击风险应对策略研究》，对小行星防御有了不少了解，听起来很像神盾局的工作。
地球上已经发生了22起不同程度的灭绝事件，其中至少有10起是由近地小行星撞击地球引起的。 近地小行星的质量可以通过等效直径来估算，相应的危险程度分为5类：
公里级，可引发全球性灾难，如6500万年前导致恐龙灭绝的K-T事件，概率为1亿年发生一次;
140米级，可引发洲际灾害，如2019年OK小行星事件，概率1000年一遇;
50米级，可引发大规模城市级灾害，如1908年俄罗斯通古斯事件，概率百年一遇;
10米，可能造成小城镇级别的灾难，例如2013年俄罗斯车里雅宾斯克事件，概率为30至50年发生一次;
在米级，它们大多会产生空气爆炸和火流星，例如2021年河南省驻马店市的火流星事件，这种情况频繁发生。 撞击事件的统计数据表明，撞击地点均匀分布在地球表面。
数据分析显示，100年来最具威胁性的小行星是直径约370米的99942号小行星，名为“阿波菲斯”。 * 它将在 2029 年 4 月 14 日距离地面 3 处在10,000公里的高度飞越地球，这比地球同步轨道低。 它将在2068年再次接近地球，撞击概率约为百万分之七。 10年来最大的威胁是小行星2016NL39，它直径约18米，预计将于2030年6月30日以12万公里的距离飞过地球，约为地月距离的1 3。
你可能会松一口气，但重要的是要注意，超过98%的近地小行星尚未被人类发现和编目。 直径超过140米的鱼体中有70%未被发现，直径为50至140米的鱼体中有97%未被发现，直径为10至50米的鱼体中有99%未被发现。 这些未被发现的近地小行星受到其他大型天体的引力作用，导致其飞行轨道发生变化，使撞击威胁难以确定**，实际风险比已知的要严重得多。
从历史上看，直径超过1公里的撞击事件的概率很低，我们目前没有办法处理。 虽然直径小于10米的碰撞事件屡见不鲜，但实际损失很小。 因此，我们关注和预防的重点应该放在10到1000米的近地小行星上，直径30到50米的小行星是重中之重。
那么，我们该如何应对小行星的威胁呢？ 它包括监测预警、撞击风险评估、在轨处置和灾害救援四个部分。
监测预警从技术原理角度可分为地基监测和天基监测、光学观测、红外光谱观测、雷达探测，以及从应用场景角度划分的日常编目、威胁预警和短期预报。
各国对国际近地小行星清单的贡献差别很大。 仅美国就有98%以上，例如，有11台专用光学望远镜，以及天基红外望远镜（孔径05米）、地基大视场巡天望远镜（口径8.4米），将形成在30天文单位的距离内监测直径为1米的小行星的能力。欧洲国际编目的贡献率为088%，两用望远镜14台。 俄罗斯有9台专用望远镜，但用于国际共享的监测数据较少，因此对国际编年的贡献仅为008%。我国只有一台专用望远镜，是位于中科院紫金山天文台盱翼的1米口径望远镜，可监测直径300米以上的近地小行星，截至2021年共发现33颗，国际编年贡献率为013%。中国有32台口径超过1米的望远镜，还可以考虑到对近地小行星的监测。
在撞击灾害评估方面，由于小行星撞击地表的速度高达每秒20公里，撞击地表会产生固、液、气、等离子体的多相混合物，成为物理、力学、化学的强耦合过程。
最后，我们来谈谈在轨处置，这可能是最受欢迎和最令人大开眼界的领域。 很多人可以想到用核**来改变小行星的轨道。 然而，这样的实验以前从未做过，所做的是动能冲击的实验。
2005年，美国成功执行了“深度撞击”任务，在4号航班上发射了370公斤重的铜撞击器经过3亿公里后，它以每秒10公里的相对速度撞击了彗星神庙1号的彗核，验证了对小行星进行动能撞击防御的技术可行性。
2021年11月24日，美国宇航局启动了**DART任务，意为“飞镖”，也是“双小行星重定向测试”的缩写。 计划于 2022 年 9 月使用 550 公斤冲击器到 6相对速度为6公里/秒，撞击距离地球1100万公里的双小行星系统（编号65803）的较小B星（直径160米），估计B星出现0每秒 4 毫米的速度变化使旋转周期缩短了 10 分钟。 没错，0。以每秒4毫米的速度计算，人类的能力目前在宇宙中是如此之小。 但即使是这么小的影响也是有希望可以衡量的。 对撞击前10天释放的地面光学设备和伴随小卫星的联合观测，可以演示和验证进近探测、动能撞击、效率评估等关键技术。 欧空局计划在2024年发射一颗伴星，并在20206年绕小行星运行，以更准确地评估动能撞击效应并修正动能撞击偏转模型。
除了瞬时撞击外，小行星的在轨处置还有激光烧蚀、拖拽、引力牵引等长期作用模式，但仍处于概念探索阶段。 一个有趣的发展是，我的朋友，中国科学院国家科学中心的研究员李明涛和周炳红提出了增强的动能撞击防御方案，如“用石头撞石头”和“用最后阶段撞石头”，为防御核爆炸之外的大规模潜在威胁小行星提供了新的选择。 这是中国科学家罕见的原创想法，引起了国际上的广泛关注。
出生不到100岁，往往有一千年的忧虑”。 人类要想在宇宙中生存，就需要有人考虑到这些威胁，提前为我们开启护盾防御。