中国给地球装上行星防御“预警雷达”

国家航天局日前发布消息称，我国将建立近地小行星天地协同监测体系，通过地基布局多台望远镜、天基建设监测星座等方式，构成昼夜无盲区的近地小行星监测系统，为防御小行星撞击提供预警监测支撑。

截至2026年6月，全球已发现并编号的近地小行星超过4万颗，目前没有任何一颗会确定性撞击地球。但在这4万多颗之外，还有多少隐匿的暗弱天体未被发现？一旦它们朝地球飞来，我们能否先一步看得清、算得准、推得动、测得精？

1 为了看得清：织就“天地协同网”

想“看得清”近地小行星，就得先给地球装上“眼睛”。国家航天局近日宣布建设的近地小行星天地协同监测体系，是我国小行星防御系统的核心预警基础设施。它采用地基布局多台望远镜+部署天基监测星座组网运行，可补齐传统观测盲区，构成昼夜无盲区的监测系统。

在地基方面，我国依托“500米口径球面射电望远镜”（FAST，俗称“中国天眼”）、紫金山天文台1米望远镜、冷湖2.5米大视场巡天望远镜、“中国复眼”分布式深空探测雷达等，初步形成地基监测网。同时，将增设均衡布局的大口径光学望远镜集群，负责夜间大范围巡天、小行星轨道精测与物质成分识别，实现高精度定位跟踪。

在天基方面，将部署专用监测卫星星座。它们搭载红外、多光谱载荷，从而能摆脱大气、昼夜遮挡，重点监测从太阳方向来袭的暗弱小天体，填补白昼观测空白，实现全天时、全域覆盖。

近地小行星天地协同监测体系采用AI预警算法，自动捕获新目标、推演轨道撞击概率，并按风险等级发布预警。当前已突破预警核心模型技术，可提前数年预判撞击威胁。该体系将完善小行星编目，支撑动能撞击、轨道偏转等防御技术实施，同时推动国际数据共享，筑牢全球行星防御防线，兼顾深空天体科研与航天安全保障。

为什么要部署专用监测卫星星座呢？因为受地球自身多重条件限制，仅靠地基望远镜难以完整监测近地小行星。一是地球昼夜交替与大气遮挡是主要短板，白天强光掩盖暗弱小行星，仅夜间可观测；云层、雾霾、大气湍流会大幅削弱成像清晰度，雨雾天气完全失效。二是地球本体遮挡形成观测死角，靠近太阳方向的小行星被阳光“洗白”，光学望远镜难以发现。三是地基台站分布不均，南半球观测站点稀少，对应天区覆盖存在大片空白；小型、暗淡小行星反光能力弱，地面设备探测距离有限。此外，地面观测存在时段断层，当小行星运行至地球背光侧或地平线下方时，会彻底脱离视野，无法实现全天候、全域追踪。

所以，仅靠地基望远镜会出现大量漏检，为此还需搭配空间望远镜补足盲区。

采用天基小行星观测星座可从根源上弥补地基望远镜短板：其一，航天器不受昼夜、云层干扰，可24小时持续巡天，不会因白昼强光、阴雨天气中断观测，消除地面时段盲区；其二，轨道可避开太阳眩光遮挡，能近距离扫描太阳周边危险天区，捕捉轨道贴近太阳、地面完全无法观测的近地小行星；其三，采用多卫星组网实现全域覆盖，可弥补南半球地面台站稀少的天区空白，无地平线遮挡，小行星运行至地球背光侧也能持续追踪；其四，晒过太阳的小行星会发热，在太空冷背景下格外明显，卫星搭载的红外探测设备能不靠可见光，而是靠“体温”发现体积小、反光弱的小行星，突破地面探测灵敏度限制。此外，多星协同还能同步测算天体轨道，快速区分威胁天体，大幅降低漏检概率，与地基系统形成天地一体化完整监测网络。

2 为了算得准：突破“风险体检算法”

发现目标只是第一步，真正决定防御成败的，是要对其轨道与风险进行精准研判。我国已初步突破近地小行星撞击风险预警模型和算法，目前正在开发业务化运行的近地小行星风险预警系统。该系统依托地基望远镜、规划中的天基观测星座组成的天地协同监测网络，自动解析观测数据，精准计算未知近地天体轨道参数，量化撞击概率、撞击时间与落点危害等级，完成全流程风险的研判。业务化系统将面向长期值班值守场景，具备目标自动识别、风险分级报送、动态更新天体编目等实用功能。

该系统建成后，将补齐我国空间天体风险自主预警短板，既能支撑国内行星防御工程，也可向国际预警网络共享观测研判成果，为后续小行星轨道偏转、撞击规避等处置行动提供可靠数据支撑，筑牢地球空间安全屏障。

小行星为什么会“乱跑”？其轨道偏离主要来自多重引力与外力扰动的叠加作用。首先是木星的巨大引力干扰。木星质量远超其他行星，其强大引力持续拉扯小行星，会轻微改变小行星的运行速度与轨道，长期累积便会让轨道大幅偏移。其次是行星近距离摄动作用。小行星靠近火星、地球等天体时，会被临时引力拽离原有路线。第三是小行星间碰撞。天体高速相撞，撞击力会直接改变小行星运行方向与速度，碎块更易脱离原有集群。总之，多重力量的叠加，使得小行星无法保持稳定轨道，在太阳系中“乱跑”，部分小行星甚至会闯入内太阳系，靠近地球轨道。

要知道，近地小行星撞击破坏力极强：直径百米的天体撞击可摧毁一座城市。因此，必须“早发现、早测算”。依托时间杠杆可决定防御的可行性。

所谓时间杠杆是指预警时长与偏转难度、成本的反比关系，预警越长，所需能量越小、成本越低。若在撞击前数月发出预警，小行星距离地球极近，只能用撞击或爆破的方法改变来袭的小行星轨道，或分裂来袭的小行星（但其碎片仍可能造成灾害）；如果能提前5年至10年预警，就有充足时间发射探测器，通过引力拖曳等缓慢改变其轨道，操作简单、成本低廉；若提前数十年预警，轨道修正所需推力微乎其微，甚至仅靠小型飞行器长期引力牵引即可规避撞击。

预警越晚，温和偏转窗口越窄，只剩下破坏性应急手段，风险陡增。提早观测、精准演算轨道，拉长预警时间杠杆，才能以最小代价、最高成功率化解天体撞击风险，守护地表生命安全。

3 为了推得动：拿出两套轨道偏转方案

对近地小行星进行风险预警为防御争取了时间，而真正化解危机，要靠实实在在的“推离”技术。在确定小行星要威胁地球后，我国拟采用两类处置技术：动能撞击（实现高速瞬间改变轨道，又叫瞬时作用处置技术）和持续推离（通过引力牵引、激光烧蚀等实现长期偏转，又叫持续作用处置技术）。

1.动能撞击

当地基、天基一体化监测网络研判小行星存在撞击地球风险时，我国将优先考虑采用动能撞击实施轨道偏转防御，即发射高速撞击器，瞬间改变小行星轨道。这是我国当前重点验证的技术路线，堪称太空“打台球”。其难点是目标小、速度快、距离远，需要极高制导精度。

该技术是现阶段国际主流处置手段。我国采用独创的“伴飞+撞击+伴飞”模式，撞击前后均用观测器近距离评估效果。具体流程为：先发射观测器抵近目标，精准测绘小行星的质量、自转、结构等关键参数，锁定重心撞击点位；再释放大质量撞击器，在约千万公里外以数千米每秒高速撞击目标天体，依靠巨大动量改变其轨道。

我国提出的“以石击石”“末级击石”等创新方案，可大幅提升撞击动能，在相同预警周期内，偏转效率远超传统撞击器。撞击后，观测器持续跟踪，以厘米级精度测量轨道偏移量。只需小幅轨道修正，便可让小行星在未来数十年至百年内避开地球。我国计划于2030年前后完成在轨技术验证，同时推动全球监测数据共享，共建行星防御体系，守护地球安全。

2.持续推离

持续推离是我国面向中长期预警、针对大型小行星的柔性防御方案，适用于提前十余年预判的高危天体。与瞬时作用的动能撞击不同，它依靠长期、微弱的作用力逐步偏移轨道，调控精度更高，且不易击碎天体，产生碎片次生风险。

我国规划了引力牵引、离子束照射、激光烧蚀、表面锚固推进等多条技术路线，它们将协同实施。具体流程为：先由天地监测网络完成小行星质量、自转、材质等参数测绘；再发射专用航天器抵近目标；然后根据预警时间、小行星大小、轨道特征，灵活选择技术方案。

引力牵引 发射航天器抵近小行星进行伴飞，然后利用万有引力持续拖曳，慢慢拉偏其轨道，就像温柔地“遛狗”。采用这种方案不会打碎小行星，安全可靠。其难点是需要维持亚米级的相对位置控制，考验姿控系统。

离子束照射 发射离子束飞行器，远距离向小行星喷射等离子流，施加推力。

激光烧蚀 用高能激光照射小行星表面，使物质气化喷出，产生反推力。其作用连续、可控，适合长期微小偏转。

表面锚固推进 将推进装置直接附着于小行星表面，持续喷气产生推力，缓慢将小行星推离地球交会轨道。

我国正在同步开展相关在轨技术的预研，完善多手段协同处置体系，从而与动能撞击形成“长短搭配”的完整行星防御能力，守护地球长期安全。

4 为了测得精：构建“撞前撞后”科学闭环

把小行星“推开”只是第一步，推得准不准、会不会产生碎片、需不需要“补一拳”，都得靠事后精细测量来验证。小行星威胁具有发现晚、速度快、预警周期差异大的特点，单一环节难以实现有效防护，必须构建全链条防御体系。

一是监测预警链：越早发现，防御难度越低。

二是评估研判链：区分无需干预的小型碎片与足以摧毁城市的危险天体，科学选定处置方案。

三是在轨处置链：针对高危小行星，实施动能撞击、引力拖曳等手段改变轨道。

四是效果监测链：持续跟踪小行星轨道变化，验证偏转效果，必要时实施二次干预。

五是应急减灾链：若预警时间极短、无法对天体实施轨道偏移，需提前做好地面疏散、灾害应对等预案。

在小行星实施动能撞击后，首要任务是开展在轨观测评估：依托探测器、天地雷达与巡天望远镜持续追踪目标，精准测算轨道偏移量，验证偏转效果。同时，同步采集小行星表层物质、结构变化数据，分析撞击产生的碎片分布，研判是否存在次生撞击风险，若偏移量不足，则规划二次撞击方案。地面启动数据综合推演，更新天体动力学模型，完善小天体材质、强度数据库，为后续防御任务积累关键参数。此外，还需开展应急模拟推演，复盘任务全流程，优化预警与干预调度流程。针对可能逃逸的碎块，启动专项监测，制定碎片清除预案，形成“撞击-监测-评估-补防”的闭环处置体系，提升后续小行星防御处置精准度。

目前，我国正加快推进观测数据、轨道研判体系标准化，推动自身从技术参与方转向全球行星防御规则制定者。

小行星撞击灾害会造成全球性连锁影响，风险研判、预警标准需要统一数据支撑，避免各国预警偏差。构建全球联动的近地天体安全防护体系，才能最大限度降低风险。不同国家的观测站分布于不同经度，同一时间观测小行星的角度不同，可数据互补；多源数据融合，能显著降低轨道预测误差。

小行星防御是抵御近地天体撞击、守护地球文明存续的关键战略屏障，关乎国土安全与人类生存发展。我国正在打造天地一体全链条防御体系：首先依靠巡天望远镜、深空雷达与天基监测星座全域搜寻、精准测算轨道，分级预警撞击风险；接着通过动能撞击、激光烧蚀等轨道偏转技术，实施主动干预，改变危险天体运行轨迹；最后持续监测撞击效果、追踪碎块、完善应急推演预案。这套体系将为全球近地小行星防御贡献中国方案，为地球撑起一把“保护伞”。

（作者为全国空间探测技术首席科学传播专家）

责任编辑：王梓辰

文章来源：http://www.71.cn/2026/0708/1296178.shtml