NASA推进防御致命小行星任务
快速阅读: 据美国国家航空航天局消息，编号2024 YR4的小行星或于2032年撞击地球，概率达3.1%，可能影响拉各斯等大城市。NASA正通过全球望远镜网络持续监测，并依托已验证的DART动能撞击技术研究偏转方案。
2024年12月27日，天文学家通过位于夏威夷、智利和南非的“小行星陆地撞击最后警报系统”（ATLAS）望远镜，在夜空图像中首次发现一个未知天体。不久后，亚利桑那州卡特琳娜巡天系统的研究人员也在当地三台望远镜的数据中确认了该目标。经设于马萨诸塞州的国际小行星中心核实，这是一颗此前未被记录的小行星，临时编号为2024 YR4。
初期观测并未引起特别关注。全球天文台每晚可发现数十颗新小行星，绝大多数对地球无害。然而进入2025年初，科学家通过轨道计算得出令人警觉的结论：2024 YR4直径约60米，其绕日运行轨道可能在2032年与地球相交。若发生撞击，释放能量相当于740万吨TNT炸药，约为广岛原子弹威力的500倍。目前尚无法确定具体落点，但潜在撞击区域已涵盖波哥大、孟买等人口密集城市。
面对这一潜在威胁，美国国家航空航天局（NASA）行星防御协调办公室（PDCO）正牵头开展应对工作。该机构依托全球地面与空间望远镜网络，持续监测近地天体，评估其尺寸、轨迹及撞击风险，并研究可行的偏转方案。PDCO代理主任凯莉·法斯特表示，小行星撞击是“唯一可能预防的自然灾害”。
法斯特自幼对天文产生兴趣，拥有天体物理学博士学位，2014年起参与近地天体搜寻项目，2024年5月起担任PDCO负责人。她强调，尽管太阳系内小行星数量庞大，但通过持续观测与国际合作，人类有望在灾难发生前采取有效行动。此次2024 YR4的发现，被视为一次重要的预警信号。
长期以来，人类对穿越太空的岩石天体威胁并未给予足够重视。1801年，意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐在西西里岛首次发现谷神星，其体积约为月球的四分之一。2006年，NASA将其重新归类为矮行星。若此类天体撞击地球，后果将极为严重。然而在此后百余年间，天文学界普遍认为此类撞击极为罕见，无需过度担忧。
这一认知在20世纪50年代开始转变。当时，美国地质调查局地质学家尤金·舒梅克研究了如今被称为巴林杰陨石坑的亚利桑那地貌。该坑深约550英尺、宽近0.75英里，学界长期争论其成因是火山喷发还是天体撞击。多数人倾向前者，直到舒梅克在坑内发现柯石英——一种仅在极端高压下形成的二氧化硅矿物，无法由火山作用产生，唯有天体撞击或核爆才能形成。
受此启发，舒梅克将目光投向月球，提出月表所有环形山均源于撞击。他后来参与培训阿波罗宇航员，并曾希望成为登月首位地质学家，但因健康原因未能成行。20世纪70年代，他在加州帕洛马山天文台与妻子卡罗琳共同开展系统性小行星搜寻。他们的发现表明，近地天体撞击地球的频率远高于此前估计。
这一观点在1980年获得关键支持。诺贝尔物理学奖得主路易斯·阿尔瓦雷茨与其地质学家儿子沃尔特等人发现全球范围内存在富含铱元素的黏土层。铱在地球上稀有，却常见于小行星。他们据此提出，约6600万年前包括恐龙在内的大规模灭绝事件，系由小行星撞击引发。尽管当时引发激烈争论，但1990年代初，科学家在墨西哥尤卡坦半岛地下确认了一个直径约120英里、年代相符的巨大撞击坑，有力佐证了该理论。
真正推动全球行动的转折点出现在1994年。当年，由舒梅克与天文学家戴维·利维共同发现的一颗彗星分裂成21块，接连撞入木星大气。最大碎片造成的暗斑接近地球直径，释放能量远超人类全部核武库总和。此次事件促使美国国会责成NASA系统搜寻潜在危险天体，标志着人类正式将行星防御纳入科学议程。
四年前，美国国会要求NASA对可能构成威胁的小行星开展搜寻、跟踪与编目工作。此后，NASA及其全球合作伙伴持续开展天体监测，并于2016年成立行星防御协调办公室（PDCO），统一协调相关任务。前空军军官林德利·约翰逊被任命为首任负责人，他已在小行星研究领域深耕十余年。约翰逊去年5月退休时表示，1994年苏梅克-列维九号彗星撞击木星事件，是人类首次观测到天体撞击行星表面，“这一现实场景无疑是一次警醒”。
小行星是约46亿年前太阳系形成时遗留的岩石残骸。目前估计约有140万颗小行星绕太阳运行，多数位于火星与木星之间的主带。尽管主带中的谷神星等天体稳定存在，但部分小行星会因相互碰撞或受木星强大引力扰动而脱离原有轨道，进入靠近地球的路径。
截至目前，NASA已确认超过3.9万颗近地天体（NEOs），即轨道可接近地球3000万英里范围内的小行星。其中不足三分之一被列为“潜在危险天体”，即直径至少达460英尺。值得庆幸的是，目前所有已知潜在危险天体在未来一百年内均无显著撞击风险。据专家介绍，较小天体造成城市级破坏的概率约为每两万年一次，而足以引发全球性灾难的巨型撞击则平均一亿年才可能发生一次。
然而，NASA估计仍有约50颗直径超3280英尺的近地天体未被发现，另有约1.4万颗大于460英尺的天体尚未定位。历史表明，即便较小天体也可能造成严重后果：1908年西伯利亚通古斯事件中，一颗约130英尺宽的小行星在大气层爆炸，威力相当于1500万吨TNT；2013年俄罗斯车里雅宾斯克事件中，仅66英尺宽的天体空爆导致1600人受伤，损毁范围达200平方英里。由于该天体从太阳方向接近，地面望远镜未能提前预警。
此后，联合国牵头成立国际小行星预警网络，由NASA协调，负责向各国通报潜在威胁。目前，三大巡天项目——卡特琳娜巡天、ATLAS系统及夏威夷泛星计划——每晚在晴好条件下持续扫描天空，通过自动化设备识别移动天体，为地球构筑早期预警防线。
近日，科学家正密切追踪一颗编号为YR4的近地小行星。据测算，该天体在2032年撞击地球的概率为3.1%。尽管这一数值看似不高，但在行星防御领域已属极高风险，使其成为迄今发现的最具威胁的小行星之一。其潜在撞击路径覆盖非洲最大城市之一拉各斯，该市人口约1600万。
小行星监测工作由全球多个机构协同完成。美国卡特琳娜巡天系统每晚筛选数千个候选目标，相关观测数据随即提交至由NASA资助的小行星中心。位于加利福尼亚的近地天体研究中心则利用多时段位置数据，结合引力定律、相对论效应及太阳位置等参数，精确计算其轨道与距离。
科学家还通过雷达回波分析小行星成分，判断其主要由岩石或金属构成。后者因密度更高，潜在破坏力更强。同时，天体亮度可辅助估算尺寸——体积每增加一倍，质量将增至八倍，对地球的威胁呈指数级上升。
若YR4最终撞击地球，NASA艾姆斯研究中心的杰西·多特森团队预测，空中冲击波将是主要致灾因素，可能引发类似陨石坑、海啸、热辐射等多重灾害。
面对此类威胁，人类并非束手无策。相比电影《世界末日》中仓促发射核弹的虚构情节，现实中的防御需长期规划。目前主流方案之一是动能撞击：派遣航天器高速撞向目标，轻微改变其轨道。因太空尺度巨大，即便微小偏移经年累月亦可显著偏离地球。
欧洲空间局早年曾提出“堂吉诃德”任务构想，由两艘飞船协同实施撞击与观测。虽因资金未果，但NASA于2017年启动耗资3.25亿美元的“双小行星重定向测试”（DART）项目，已成功验证该技术可行性。专家强调，早期发现是关键——唯有争取足够时间，才能以最小能量实现有效规避。
NASA近日确认，其“双小行星重定向测试”（DART）任务成功改变了目标小行星的轨道。这是人类首次通过动能撞击方式主动干预天体运行轨迹，验证了行星防御技术的可行性。
此次任务的目标是名为“迪迪莫斯”（Didymos）的双小行星系统，其中主星直径约800米，其
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引用自：华盛顿人杂志
