1908年，通古斯大爆炸事件示意圖。受訪者供圖

2月4日有媒體報(bào)道稱，一顆被命名為2024 YR4的小行星，可能在不到7年內(nèi)會(huì)與地球相撞。該小行星直徑約100米，面積相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。聯(lián)合國(guó)就可能撞擊地球的小行星首次啟動(dòng)“行星安全協(xié)議”。

這顆小行星真的會(huì)撞地球嗎？會(huì)撞到哪里？將帶來(lái)多大危害？為此，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專訪了中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員李明濤。

直徑尺寸約為50米，正在遠(yuǎn)離地球

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：2024 YR4是一顆什么樣的小行星？

李明濤：2024 YR4是2024年12月27日，美國(guó)夏威夷大學(xué)的阿特拉斯望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)在巡天觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)的小行星。它的軌道比較奇特，繞太陽(yáng)一圈需要4個(gè)地球年。其近日點(diǎn)在地球軌道以內(nèi)，遠(yuǎn)日點(diǎn)在地球軌道以外且接近木星，所以它在從外向內(nèi)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)穿越地球軌道，而穿越地球軌道的周期大約是4年一次。

它的直徑大概在40米到100米之間。尺寸區(qū)間范圍之所以比較大，是因?yàn)槲覀儾淮_定這顆小行星的反照率。目前，根據(jù)近地小行星的平均反照率，估計(jì)它的直徑在50米左右。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：它現(xiàn)在在什么位置？

李明濤：去年12月下旬，科學(xué)家看到它的時(shí)候，它正在穿越地球軌道?，F(xiàn)在我們還能看到它，但它已離我們約幾千萬(wàn)公里。到今年4月，以人類目前的探測(cè)能力就看不到它了。2028年，它會(huì)再次靠近地球，我們將獲得下一次觀測(cè)的窗口。2032年12月，這顆小行星再次穿越地球軌道時(shí)，存在撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)。也就是說(shuō)，從現(xiàn)在開(kāi)始，我們差不多有8年時(shí)間來(lái)應(yīng)對(duì)。

撞擊概率在變化，不排除降為0的可能

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：目前它撞擊地球的概率有多大？

李明濤：1月中下旬時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)它撞擊地球的概率接近1%，目前這個(gè)概率已經(jīng)升到了2.25%。

在推算撞擊概率時(shí)，一般是先算出小行星的軌道誤差分布區(qū)間，然后在這個(gè)區(qū)間里生成很多虛擬小行星，比如10萬(wàn)顆虛擬小行星，讓它們模擬軌道運(yùn)行，最終看有多少顆會(huì)撞到地球，最后統(tǒng)計(jì)出撞擊概率。

概率之所以會(huì)發(fā)生變化，是因?yàn)楝F(xiàn)有觀測(cè)數(shù)據(jù)有限。目前，我們對(duì)這顆小行星觀測(cè)的時(shí)間不到兩個(gè)月。類似于盲人摸象，我們只摸到了它軌道的一部分，并由此推斷全貌。撞擊地球的概率會(huì)隨著軌道觀測(cè)數(shù)據(jù)的積累而動(dòng)態(tài)調(diào)整。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：為什么國(guó)際社會(huì)如此緊張？

李明濤：雖然輿論界很關(guān)注，但其實(shí)科學(xué)家并沒(méi)有把它當(dāng)成一件特別緊張的事，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較淡定。

我們?cè)谧龅木褪抢^續(xù)觀測(cè)，掌握它的行蹤。到4月份觀測(cè)結(jié)束時(shí)，我們會(huì)有更多數(shù)據(jù)，而到2028年新的觀測(cè)窗口到來(lái)時(shí)，我們將能更清晰地判斷它撞擊地球的概率。屆時(shí)，聯(lián)合國(guó)會(huì)再組織討論，決定要不要設(shè)計(jì)防御方案。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：隨著數(shù)據(jù)量增加，有沒(méi)有可能最后發(fā)現(xiàn)這顆小行星撞擊地球的概率為0？

李明濤：不排除這種可能。2004年6月，人類發(fā)現(xiàn)一顆尺寸340米的小行星——阿波菲斯小行星（又名“毀神星”）撞擊地球的概率一度升至2.7%。人們預(yù)測(cè)，它可能在2029年或2036年撞擊地球。如果發(fā)生撞擊，將釋放出6400萬(wàn)億千焦能量，相當(dāng)于15.3億噸TNT炸藥爆炸釋放出的能量。但隨著觀測(cè)數(shù)據(jù)的增加，2021年，科學(xué)家排除了它在未來(lái)100年內(nèi)撞擊地球的可能性。

萬(wàn)一落在陸地上，或摧毀中型城市

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：如果存在撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)，在不加干預(yù)的情況下，這顆小行星可能落在地球的哪個(gè)位置，造成多大的傷害？

李明濤：這顆小行星大概率不會(huì)直接落在地球表面，而是在空中就解體。

如果落于地球，最大的可能性是落進(jìn)海里。根據(jù)目前我們計(jì)算出的隕落帶，2024 YR4理論上會(huì)隕落在南美洲-非洲-南亞這個(gè)條帶，而在這個(gè)條帶里，海洋占據(jù)相當(dāng)大比例。如果隕落在遠(yuǎn)海，那么對(duì)人類社會(huì)應(yīng)該沒(méi)有太大影響；如果隕落在近海，可能會(huì)引發(fā)海嘯，使海濱城市受到影響。

如果隕落在陸地上，小行星在空中解體時(shí)產(chǎn)生的沖擊波、熱輻射、光輻射等，有可能摧毀一個(gè)中等城市面積的區(qū)域。

1908年，通古斯大爆炸摧毀了俄羅斯西伯利亞通古斯河附近地區(qū)約2000平方公里的針葉林。爆炸的“肇事者”可能是一個(gè)直徑約65米左右的小天體。2013年，一個(gè)直徑約20米的小行星撞擊地球后，在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空二三十公里處爆炸，爆炸當(dāng)量相當(dāng)于約30顆原子彈，導(dǎo)致當(dāng)?shù)亟?500人受傷、3000棟房屋受損，損失大概為2億元左右。

如果按照以上事件推算，2024 YR4 倘若落在城市區(qū)，可能會(huì)摧毀一座中等城市，導(dǎo)致上萬(wàn)人受傷，經(jīng)濟(jì)損失可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)車?yán)镅刨e斯克事件。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：按照人類現(xiàn)有技術(shù)，能夠采取哪些措施？

李明濤：目前最成熟的技術(shù)手段是發(fā)射航天器，高速撞擊小行星，使其改變軌道，與地球擦肩而過(guò)。2022年，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的“雙小行星重定向測(cè)試”（DART）任務(wù)已經(jīng)驗(yàn)證了人類有能力改變小行星軌道。

此外還有一些正在探索的技術(shù)方法，比如通過(guò)引力牽引小行星、激光燒蝕小行星等。但是目前這些方法還不成熟。

沒(méi)有所謂的“行星安全協(xié)議”文件

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“行星安全協(xié)議”是一個(gè)什么樣的協(xié)議？它在應(yīng)對(duì)小行星撞擊方面有什么作用？

李明濤：現(xiàn)實(shí)中并沒(méi)有專門(mén)的“行星安全協(xié)議”文件。這種說(shuō)法最早來(lái)自一個(gè)名為西班牙人報(bào)的網(wǎng)站，記者寫(xiě)成了“行星安全協(xié)議”。我們一開(kāi)始看到“行星安全協(xié)議”時(shí)很吃驚，因?yàn)榇蠹覐膩?lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)這個(gè)文件。

這個(gè)所謂“協(xié)議”實(shí)際是指國(guó)際小行星預(yù)警網(wǎng)（IAWN）和空間任務(wù)規(guī)劃咨詢組（SMPAG）的撞擊響應(yīng)機(jī)制。這兩個(gè)組織會(huì)通過(guò)報(bào)告的形式向聯(lián)合國(guó)外層空間事務(wù)辦公室匯報(bào)，但并沒(méi)有冠以“協(xié)議”之名。IAWN的目標(biāo)是協(xié)調(diào)全球資源開(kāi)展小行星聯(lián)合觀測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)有小行星撞擊風(fēng)險(xiǎn)，就及時(shí)向國(guó)際社會(huì)通報(bào)。SMPAG的職能是在發(fā)現(xiàn)小行星撞擊地球威脅度高后，決定人類要怎樣應(yīng)對(duì)。

這兩個(gè)組織是在2013年車?yán)镅刨e斯克小行星撞擊事件后成立的。當(dāng)時(shí)，國(guó)際社會(huì)認(rèn)識(shí)到，小行星撞擊地球不是天方夜譚，人類需要把應(yīng)對(duì)小行星撞擊作為一項(xiàng)重要工作嚴(yán)肅對(duì)待。

2017年，兩個(gè)組織經(jīng)過(guò)磨合協(xié)商，提出了預(yù)警、應(yīng)對(duì)工作啟動(dòng)的機(jī)制。如果一顆小行星的尺寸大于10米、撞擊概率超過(guò)1%，IAWN就要向聯(lián)合國(guó)外層空間事務(wù)辦公室通報(bào)。如果撞擊時(shí)間在50年之內(nèi)、撞擊概率超過(guò)1%、尺寸大于50米，SMPAG就會(huì)啟動(dòng)應(yīng)對(duì)工作。

從2017年到現(xiàn)在，這是這兩個(gè)組織第一次啟動(dòng)真實(shí)的小行星撞擊應(yīng)對(duì)工作。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：目前中國(guó)在國(guó)際應(yīng)對(duì)小行星撞擊地球事件的國(guó)際機(jī)制中發(fā)揮著怎樣的作用？

李明濤：《2021中國(guó)的航天》白皮書(shū)提出我國(guó)要建設(shè)近地小天體防御系統(tǒng)。近年來(lái)，我國(guó)在小行星防御領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，也正在醞釀開(kāi)展一些工程任務(wù)、建設(shè)一些望遠(yuǎn)鏡。目前，我國(guó)是IAWN和SMPAG的政府組織成員。

未來(lái)，我們不僅要全面加強(qiáng)設(shè)備配置和性能，提升業(yè)務(wù)化運(yùn)行的模型算法能力，還要培養(yǎng)專職從事小行星防御的人才隊(duì)伍，為保衛(wèi)地球安全貢獻(xiàn)中國(guó)智慧和中國(guó)力量。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2025-02-10 第1版 要聞)

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