近地小行星撞击风险应对战略研究丨中国工程科学
简介:本文优先出版自中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第2期作者:吴伟仁,龚自正,唐玉华,张品亮近地小行星撞击
近地小行星撞击风险应对战略研究[J].中国工程科学,2022,24 2:140-151.
编者按
近地小行星 NEA是轨道与地球轨道相交的小行星。
地球上发生过22 次不同程度的生物灭绝事件,至少10 次是由NEA 撞击地球所致。
近地小行星撞击地球是人类长期面临的重大潜在威胁。
防范近地小行星撞击风险事关全球安危与人类文明存续,相关研究现实需求迫切、战略意义深远。
中国工程院吴伟仁院士科研团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第2期发表《近地小行星撞击风险应对战略研究》一文。
文章阐述了近地小行星撞击危害及撞击地球风险情况,研判了积极开展应对的重要意义;系统分析了当前近地小行星撞击风险应对的国际研究态势,涵盖应对流程、监测预警、撞击灾害评估、在轨处置等内容;全面总结了我国近地小行星撞击风险应对的基础进展及存在不足。
在此基础上,研究提出了我国应对近地小行星撞击风险的发展目标、体系构成,论证形成了监测预警、在轨处置、灾害救援等重点任务以及基础研究、国际合作主导方向。
文章建议,加强撞击风险应对能力顶层设计和长远谋划,高效建立内聚外联撞击风险应对业务体系,快速形成撞击风险应对能力和创新能力,着力构建行星防御领域人类命运共同体,由此发展适应国情特色且监测精准、预警可靠、应对有效、救援有力的行星防御体系。
图片来自网络
一、前言
在天文学上,将轨道近日点距离在1.3 AU(1 AU = 1.496×108 km)以内的小行星称为近地小行星(NEA)。
截至2022 年3 月7 日,已发现的NEA共有28 464颗,其中直径大于140 m的有10 024颗,直径大于1 km 的有887 颗,具有潜在危险的有2263 颗。
NEA 亮度暗弱、分布广泛、难以发现,运动轨道易受大行星牵引而改变;可能与地球交会,撞击地球具有一定的突发性。
在历史上,NEA 撞击地球事件频发。
地球上发生过22 次不同程度的生物灭绝事件,至少10 次是由NEA 撞击地球所致。
2013 年2 月15 日,一颗直径约为18 m、 质量约为7000 t 的NEA 以18.6 km/s 的速度在俄罗斯车里雅宾斯克地区约30 km 高空爆炸,造成了人身伤害和财产损失。
仅在2021 年,全球发生NEA 飞掠地球事件约1600 次,观测到29 颗NEA进入地球大气层;我国的河南省驻马店市等地也发生了火流星事件。
NEA 飞向地球,在大气层会发生空爆,撞击到地表可能引发地震、海啸、火山爆发,还可能导致全球气候环境灾变,甚至造成全球性生物灭绝和文明消失;作为人类长期面临的重大潜在威胁,需要世界各国联合应对;也给国际航天界、天文界等领域带来了重大科学和技术挑战。
关于NEA 撞击风险应对,国际上一般称为行星防御。
1994 年彗– 木撞击事件、2013 年俄罗斯车里雅宾斯克NEA 撞击事件,都促使相关问题得到国际社会的普遍重视,如联合国和平利用外层空间委员会(UNCOPUOS)、政府、非政府3 个层面都成立了行星防御组织,积极开展应对工作。
1995 年,联合国首次召开预防近地天体撞击地球国际研讨会。
2014 年,在UNCOPUOS 框架下成立国际小行星预警网(IAWN)、空间任务规划咨询小组(SMPAG)。
2016 年,联合国大会将每年的6 月30 日定为国际小行星日,以引导公众更多了解NEA 对地球的潜在威胁。
2009 年起,国际宇航科学院、联合国外空司定期举办国际行星防御大会(PDC)。
在政府层面,美国成立了行星防御协调办公室(PDCO)(2016 年),发布了《国家近地天体应对战略及行动计划》(2018 年),旨在提升NEA 的发现、跟踪、表征能力并发展NEA 偏转和摧毁技术,颁布了《近地天体撞击威胁紧急协议报告》(2021 年);德国、英国、俄罗斯、日本等国家先后成立了近地天体监测预警防御中心。
相比之下,我国NEA 撞击风险应对工作起步较晚,研究工作多为自发、零星、分散,缺乏综合性部署规划和专门的支持渠道,导致基础薄弱、国际贡献率低、国际话语权小;与优势国家的差距呈现拉大趋势,既不利于国家安全,也影响了在面临NEA 撞击威胁这种攸关全球安危重大事件时的自主决策和主导权,与负责任、有担当的大国形象,建设科技强国、航天强国的国际地位不相称。
2021 年起,国家航天局联合有关部委,启动了我国NEA撞击风险应对的中长期发展规划论证工作,旨在系统性加强NEA 撞击风险应对处置能力。
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