那么,中国的天基小行星监测预警体系会是什么样的呢?
我们从多篇论文中可窥知一二。中国空间技术研究院提出了缩写为CROWN的异构宽视场近地天体勘测星座,拟在一根类金星轨道上部署数颗小卫星,其中包括一颗搭载窄视场红外望远镜的机动主星以及多颗搭载宽视场光学望远镜的微小卫星,计划在3到5年内完成90%以上十米量级的近地天体普查,同时进行精确定轨和跟踪详查。
紫金山天文台和国家空间科学中心则提出了一个名为“地球领航轨道”的天基监测预警任务概念方案。这个任务是在地球运行前方约千万公里的地球领航轨道上部署两台望远镜,当小行星从太阳一侧方向接近地球时,及时发出告警。
由国家航天局和中科院属下多家重量级机构联合发表的最新论文提出了在地月系统拉格朗日第四和第五点部署红外望远镜观测网络的方案。这个方案继承了月球探测工程的技术基础,同时可与类金星轨道、地球领航轨道等深空轨道构成互补, 共同形成近地小行星天基监测体系。鉴于这篇论文得到国防科工局空间碎片和小行星专项课题等多个国家级课题资助,未来成为现实的可能性很大。
图4:地基天基多个监测预警系统联合工作(图源:中国工程科学)
至于网上热度更高的中国近地小行星防御系统,其实是监测预警系统后的自然的下一步。这个计划的首次官方披露是在去年四月的中国航天日。国家航天局副局长吴艳华表示,要争取在“十四五”末期或者2025年、2026年实施一次对某一颗有威胁的小行星进行抵近观测,实施就近撞击,并就改变其轨道进行技术实验。
此后,龙乐豪院士和航天科技五院相关人士透露了更多详情。按设想,2.5吨的动能撞击探测器将由长征三号乙火箭于2025年7月发射。它类似美国的双小行星重定向任务,由撞击器和观测器两部分组成,计划于2026年2月抵达30米级的目标近地小行星2019VL5或2020PN1。任务将采用“伴飞+撞击+伴飞”方式来验证小行星动能撞击在轨处置和评估技术。
图5:中国近地小行星防御任务示意图(图源:CASC)
我国嫦娥二号月球探测器曾于2012年近距飞掠图塔蒂斯小行星。中国已进行多次成功的月球和火星探测。“天问二号”小行星探测任务也已经正式立项。它于2025年发射,一年后抵达近地小行星2016HO3,一次实现小行星绕飞探测、附着着陆和取样返回。之后探测器还将继续飞行七年,访问主带彗星311P。相比之下,计划中的小行星防御实验任务难度更低。以中国的航天的实力,完成这个任务应该没有任何问题。
不过,我们不能高估动能撞击技术的能力。和小行星的巨大质量相比,航天器的质量和动能微乎其微。对于那些对地球有重大威胁的大直径近地小行星,一次撞击远不能使其轨道偏离地球,或者让它解体而消除威胁。因此,这样的小行星防御任务只能看作是旨在丰富人类知识、进行小行星防御探索的科学实验。至于真正的小行星防御,中科院空间中心李明涛研究员的“以石击石”方案也许可行性更高。他提出捕获一个几米尺寸的小行星或石块去撞击对人类有威胁的小行星。这样能大大增加撞击动能,提高拦截成功率。
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