小行星相关的前沿科学问题及关键技术

北京卫星环境工程研究所的龚自正研究员等，在《科学通报》发表7综述文章《小行星监测预警、安全防御和资源利用的前沿科学问题及关键技术》，对该领域的国际研究趋势进行7系统性论述，并着重解析7我国的研究现状，提出了下一步的发展建议。本文仅为文章内容摘编，欢迎扫码进入公众号，阅读综述全文。

小行星撞击地球事件在历史上经常发生，多次导致地球环境灾变和生物灭绝，是可能导致人类毁灭的重大潜在威胁之一，也是国际社会普遍关注的热点问题。

同时，近地小行星是近期太空探索与资源开发利用最有价值的目标之一，也是远期太空探索的“天然跳板”;是人类增进与展示新技能的试验场，必将引领、催生地月经济圈、地外天体采矿、太空制造等太空经济全产业链发展，开辟航天事业新时代。

开展小行星研究，能够深化人类对太阳系和宇宙乃至生命起源与演化等最根本、最前沿科学问题的认识，具有重大的科学意义。

小行星撞击地球的防御問题，也是国际宇航界面临的重大技术挑战之一。开展近地小天体监测预警防御研究，在攸关全球安危的重大事件面前掌握自主决策权，履行大国义务、体现大国担当，不仅是树立、提升我国大国形象、争取我国在国际航天事务中的主导权和话语权的必须举措，也是人类保护自身生存与发展的必然选择，是构建人类命运共同体的重要体现。因此，其重要性、必要性和迫切性不言而喻。

在小行星监测预警领域，国际现状是地基监测预警系统起步早，相对成熟;天基监测预警系统已有在轨任务，但整体起步晚。由于地基监测系统尚存缺陷，主要是全球南北分布不均，且易受日光影响，无法做到全空域监测预警，目前的发展趋势是与天基观测预警系统结合，互为补充。

美国和欧洲航天局都对小行星监测项目提出了相对明确的任务目标。比较之下，国内在该领域与国外差距较大。我国地基观测设备口径小、数量少、站址单一、探测能力有限，目前只能对亮于20星等的近地天体（相当于直径300米以上的小天体）进行监测，对少量近地天体进行碰撞预警。天基观测项目尚处于论证阶段。总体上，我国目前缺少有效的观测网络进行完备监测，无法实现系统样本的预警和预报。

在小行星安全防御领域，国际现状是：对几乎所有防御技术，尤其是可行性最高的核爆、动能撞击技术进行了深入研究，针对特定高撞击风险的小行星，研究、设计了多项防御任务，在研究成果积累.基础设施完善、研究队伍培养等方面都打下了坚实基础。

目前呈现两个发展趋势：一是有针对性地推进核爆、动能撞击等较成熟防御技术的在轨演示验证，同时结合深空探测、空间碎片移除等领域的需求，对共性的关键技术进行攻关和开展地面及在轨演示验证;二是以提高防御效能、降低工程实施难度为目的，从单一防御技术方案向组合防御技术方案发展。针对不同防御手段各自的局限性和优点，通过取长补短、优势互补，尝试设计不同防御手段的组合防御方案。

在小行星资源利用领域，由于小行星资源开发价值日益凸显，围绕其展开的新一轮国际太空竞争热潮正暗流涌动。但是由于其处于起步阶段，工程难度巨大，开展国际合作和商业化是大势所趋。

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