近日，小行星2024YR4成为“明星”。据天文学家观测、计算显示，这颗直径40～90米的小行星在2032年底撞击地球的概率一度超过3%，成为未来短期内对地球威胁最大的天体。不过，面对太空潜在威胁，人类并非束手无策。国家国防科工局开始招聘行星防御岗员工。航天科研人员正在努力构建从预警监测到主动出击的完整防御体系，应用最新技术，保卫地球安全。

天地预警 立体监测

数十亿年以来，小行星始终是广袤宇宙对地球的“终极考验”之一。总结历史数据并结合天文学研究成果可知，直径超过1公里的小行星撞击地球的概率约为每隔百万年一次，而直径50米级的小行星撞击地球平均每隔千年发生一次。尽管概率低，但其破坏力长期以来远远超过人类的防御能力。

1908年6月30日，西伯利亚通古斯河附近发生剧烈爆炸，摧毁了约2000平方公里森林，近8000万棵树损毁，“罪魁祸首”被认为是一颗直径65米左右的小行星。

2013年2月15日，一颗直径约18米的小天体在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸，释放能量相当于30颗轰炸日本广岛的原子弹。尽管爆炸高度约30公里，限制了破坏程度，仍造成1500余人受伤，直接经济损失3300多万美元。假如这颗小天体是直径100米级的小行星，爆炸威力恐将摧毁拥有数百万人口的特大城市。

小行星撞击地球具有概率低、毁灭性强的双重特性，因此人类既不能漠视其威胁，又难以承受全面防御的经济代价。这个矛盾促使小行星精准观测技术迅速发展，人类逐步建立起从地面到太空的监测网络，不断完善小行星轨道预测和威胁预警能力。

在地面上，光学望远镜和雷达可以有效观测逼近地球的小行星。

光学望远镜通过捕捉小行星反射的阳光进行识别、追踪，全球分布着数十座大型专业化设备。例如，美国夏威夷的泛星计划大视场望远镜可以扫描大片天区，我国紫金山天文台的近地天体望远镜则专注于高精度定位。在高灵敏镜头和先进算法辅助下，即使直径100米级的小行星在数千万公里之外仅能呈现微弱的光点，也难逃它们的“法眼”。

雷达向小行星发射无线电波并接收回波，可以精确测量小行星相对地球的距离、速度和三维结构，进而推算危险小行星的轨道参数。虽然雷达观测穿透性强，不受昼夜或气象条件干扰，尤其擅长分析较近距离的目标物理特性，但作用距离通常局限于数百万公里之内。

为了扬长避短，这两类观测设备“强强联手”：光学望远镜负责广域搜索和早期预警，雷达在目标小行星接近时提供精细数据。

相较于地面设备，太空观测系统造价昂贵，维护成本更高，但具备无大气干扰、全时段工作、覆盖范围极大等优势。比如，美国宇航局的近地天体广域红外巡天探测器自2013年以来探测到15.8万颗小行星，其中3.4万颗被首次发现，尽管近地小行星占比较小，仍可证明其工作高效。更强大的近地天体巡天望远镜计划于2027年底升空，有望成为首台专门在红外波段探寻近地天体的空间望远镜。这些太空观测系统与地面设备形成了立体网络，大幅提升了人类对“太空来客”的预警能力。

值得注意的是，人工智能技术迅猛发展正在革新小行星预警体系，尤其是处理海量观测数据时，展现出独特优势。观测系统每天会产生海量信息图像，人工智能技术有助于科研人员快速准确识别移动光点，大幅提升筛查效率，将小行星撞击地球的概率计算耗时从数周缩短至分钟级。

例如，我国紫金山天文台的人工智能系统曾提前数日甚至数周预警直径30米的小行星飞掠地月空间，成功验证了算法高效。

经典三招 构建护盾

针对小行星对地球的潜在威胁，科研人员提出了一系列主动防御手段，适用于不同的小行星尺寸、轨道特性及预警时间。其中，经典的方法包括动能撞击、“引力拖车”和核爆偏离。

动能撞击是迄今人类唯一“实战”验证的“地球护盾”技术。其原理是航天器高速撞击小行星，瞬间改变其速度，再通过时间积累，使其轨道逐渐偏离地球。

2022年9月26日，美国宇航局的双小行星重定向测试任务航天器成功撞击小行星，使其轨道周期缩短32分钟，验证了技术可行性。我国也计划在不久的将来对一颗小行星实施动能撞击直播和在轨效果评估，争取实现国际首次在撞击前-撞击-撞击后的全程对小行星进行探测。

不过，航天器撞击引发的小行星速度改变量极小，往往需要具备较长的预警时间，才有机会显著偏转其轨道。模拟计算表明，想要有效偏转直径500米的小行星，有必要提前10年发射75个8吨级航天器进行撞击。

所谓“引力拖车”，就是航天器在小行星附近长期运行，利用引力作用，缓慢改变小行星轨道。从理论上讲，数吨重的航天器在距离直径100米级的小行星100米处盘旋飞行，持续引力牵引数十年，可以使小行星轨道显著偏移。

这种方法可以有效避免核爆或撞击所产生的次生危害，但需要精确控制航天器的运动状态和位置，克服小行星的不规则引力及自转扰动作用

核爆偏转则是利用核武器爆炸摧毁小行星，或在小行星附近引爆核武器，“蒸发”小行星表面物质，推动其偏离轨道。这种方法更适合在预警时间仅有数周至数月的情况下使用，因此在追求惊险刺激的科幻影视作品中屡见不鲜。

理论上，针对直径100米级的碳质小行星，单枚100万吨TNT当量的核武器就能摧毁。但核爆后会产生放射性碎片或小行星残骸，威胁仍不可忽视，因此方案设计者需要提前对核爆位置、引爆时机、变轨效果等进行精确计算。

总之，3种经典方法各有优劣，需要在多种技术支持下协同发挥作用。

星际防御 全球协作

随着小行星监测能力提升与航天技术发展，人类对抗小行星威胁的主动防御手段逐渐从理论迈向实践。未来，激光阵列、太阳帆与星际防御体系或将建成守护地球的“星海长城”。

激光阵列通过定向发射高能激光束，烧蚀小行星表面物质，并利用喷射产生的反作用力，努力改变其轨道。

美国加州理工大学科研人员提出过部署瞄准小行星的定向能量系统，采用模块化设计，不同级别的激光阵列尺寸从桌面大小到直径10公里。模拟测试显示，第四等级系统有潜力在一年内“融化”直径500米的小行星，第六等级系统甚至有望为星际航行提供能源支持。

太阳帆利用光子对帆面的压力，有望持续推动小行星偏离轨道，适合开展长期预防性任务。美国科研人员曾提出，使用249公斤碳纤维网制成太阳帆，通过改变小行星吸收与反射太阳辐射的比例，调控其热力学状态，使其偏离轨道。我国科研人员正在探索超薄柔性材料，提升太阳帆帆面反射效率。

防范小行星威胁是全人类的共同事业，有必要加强国际合作，充分调动资源，综合使用各种手段，构建星际防御体系。在联合国推动下，国际小行星监测网和空间任务规划小组于2013年成立。

在跨国数据共享与应急响应程序标准化取得切实进展后，各国或许会在近地轨道协调部署不同功率等级的激光阵列、不同发射速度与警戒方向的天基撞击器等，还有可能在月球或多个日地拉格朗日点附近建立地球防御前哨站，努力做到对小行星威胁“发现即拦截”。

未来，随着深空探测能源供应、量子通信等技术取得革命性突破，人类有机会围绕着地球乃至更广阔的生存空间，构筑起攻防一体的“太空堡垒”，将小行星威胁消弭于星辰之间。

从另一个角度观察小行星防御任务，这将是人类运用科技与智慧，为地球筑起防线，让文明之火在地球上生生不息，并使地球成为人类星际文明的第一站，携手迈向更广阔的星辰大海。

（田轩麾）

原标题：小行星来袭不要慌，航天绝招保地球