
如何保护地球免受致命小行星撞击
日期: 2026年6月28日
头图: [动能撞击器接近小行星的艺术想象图,以DART航天器为参考;图片来源:NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室]
2026年5月下旬,一颗仅1.5米宽的流星体照亮了马萨诸塞州的天空,产生了白天可见的火球和两次音爆,震动了房屋并引发了911报警电话。该物体以每小时67,000公里(42,000英里)的速度行进,以相当于230至300吨TNT的能量解体。碎片可能落入科德角湾。
仅数周前,5月18日,小行星2026 JH2(一个宽15至35米、50至115英尺的天体)以仅56,000公里(35,000英里)的距离掠过地球。如果撞击,它可能摧毁一座大城市。这颗小行星在最近接近前仅八天才被发现。
俗话说,我们的太阳系是一个天体射击场。地球正处于火线上。问题不是我们是否会被再次撞击,而是何时。
威胁的三个类别
行星防御专家将小行星威胁分为三大类。第一类是”恐龙杀手”:直径超过1公里的天体。这些天体能够导致大规模灭绝,但天文学家已经发现了其中大部分,并且没有一颗处于碰撞轨道上。如果发现了一颗,目前的技术几乎无法阻止它。
第二类是干预的”最佳点”:直径在100米至800米(约100码至半英里)之间的中型小行星。这些天体大约每10万年撞击地球一次,会造成大陆级别的破坏。它们在理论上是可预防的。
第三类是短预警惊喜:像2026 JH2这样在飞越前几天才发现、来不及采取任何应对措施的小行星。马萨诸塞州的流星体完全没有任何预警就坠落了。
唯一经过验证的技术
人类只进行过一次全面规模的偏转测试。2022年9月,NASA的双小行星重定向测试(DART)将一颗570公斤的航天器以每小时22,000公里的速度撞向宽160米的小行星Dimorphos。这次撞击成功地将该小行星绕其母体Didymos的轨道缩短了33分钟,证明了动能撞击器可以改变小行星的轨道。
DART任务的成功是行星防御的一个里程碑。它证明了一种相对简单的技术,,将某物撞向小行星,,与模拟预测的一样有效。
欧空局的赫拉任务于2024年10月发射,目前正在前往研究撞击后果的途中。经过2025年3月的火星飞越和2026年2月消耗123公斤肼推进剂的重大深空机动后,赫拉预计将于2026年10月进入Didymos系统。它将是从2027年开始对双小行星系统进行详细调查的首个航天器,并将提供关于DART留下的撞击坑以及Dimorphos结构特性的关键数据。
缺失的一环:首先发现威胁
行星防御的根本差距不在于偏转能力,而在于足够早地发现小行星以采取行动的能力。NASA的NEO Surveyor任务,,一种旨在搜寻地面望远镜经常错过的暗小行星的红外太空望远镜,,目标是最早于2027年9月发射。NEO Surveyor将在日地L1拉格朗日点运行,使用两个热感红外波长,在五年内编录所有大于140米的近地天体的三分之二。
但由亚利桑那大学首席研究员Amy Mainzer领导的任务一再遭遇预算延迟。2005年国会要求编录90%大于140米近地天体的指令至今仍未获得资金。
结果是危险的 capability gap。只要有足够的预警时间,我们可以偏转威胁(DART证明了这一点),但我们还无法可靠地以使用该能力所需的提前量来发现这些威胁。一颗直径50米的小行星在撞击前两周才被发现(这是一个现实的场景),到来时将没有任何防御选项可用。
各种构想
除了动能撞击器,研究人员还提出了一系列偏转策略。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的HAMMER(超高速小行星减灾应急任务)概念设想了一个9吨重的攻城锤。有10年的预警时间,一辆HAMMER飞行器可以偏转一个100米的天体;更大的威胁则需要10到20辆或更多。
其他概念包括重力牵引器(一艘重型航天器在小行星旁边飞行多年,利用其引力轻轻推动天体偏离轨道)和质量驱动器(将小行星表面物质弹射出去,利用牛顿第三定律改变其轨迹)。更特殊的提议包括用于蒸发表面物质的太阳反射镜阵列、激光卫星,甚至是用于改变微妙的Yarkovsky效应的反射箔,,该效应描述太阳光如何缓慢推动旋转的小行星。
这些概念大多仍停留在理论阶段。没有一项经过大规模测试。
政治挑战
更深的障碍可能不是技术性的,而是政治性的。正如卡尔·萨根所警告的那样,可以偏转小行星的同一技术也可以将一颗小行星导向目标。谁来决定保护哪些城市?美国会出钱拯救成都吗?俄罗斯和中国会出钱保卫达拉斯吗?
国际协调机制确实存在:联合国和平利用外层空间委员会设有一个宇宙撞击行动小组,国际小行星预警网络和太空任务规划咨询小组协调威胁评估和响应规划。但这些机构既没有预算权力,也没有执法权力。
文章作者Govert Schilling提出了一个发人深省的类比:与COVID-19大流行和气候危机一样,行星防御的紧迫性可能只有在需求出现时才会被认识到。到那时,可能为时已晚。
未来之路
前进的道路是明确的。NEO Surveyor必须发射并开始其巡天任务。赫拉必须完成对DART撞击地点的侦察。国际协调机制需要真正的资金,而不仅仅是善意。美国国会最终必须为2005年编录小行星群体的指令提供资金。
“我们现在知道动能偏转是有效的,”文章总结道。”问题在于,在下一次2026 JH2(或者更巨大的天体)未能与我们擦肩而过之前,我们是否有政治意愿去使用它。”
婷 翻译

