捕获星星，他们的“脑洞”很大

刊首：追星星的人

为何要“捕获”小行星？它们是坏蛋吗？

科学家笑了。当然不是，小行星就像太空中的宝藏，等待我们去探索和利用。同时，近地小行星对地球的安全具有一定的威胁。通过早期发现和监测，科学家可以评估它们撞击地球的可能性和潜在影响，从而采取预防措施。“捕获”和研究小行星是对人类太空技术的一大挑战。

高中生接受采访时坦承，“寻星”并非通过天文望远镜观测，而是利用来自国际小行星搜寻活动的海量观测数据，进行计算分析对比，发现可疑天体，再提交国际组织确认。“未来还要确定其运行轨道，顺利的话6年左右可获得小行星的正式编号和给它命名的权利。”

然后才是“捕获”小行星。中国科学院国家空间科学中心李明涛研究员团队提出“摘星计划”的方案设想，目标是“捕获”一颗小行星，操控其安全穿过稠密大气层，着陆在地球表面无人区，进而对小行星开展研究和资源开发。这一设想体现了中国科学家在小行星科学探索方面的雄心与创新。

他们想把星星“抓”回地球

7月15日，韩国釜山，李明涛走上第45届世界空间科学大会讲台，开始介绍中国的小行星防御研究进展。

与会的中国科学家其实不少，但是在“小天体探索与防御”这个主题论坛，他是唯一一个中国人。

报告结束，各国代表鼓掌，用不同的语言表达了同一个意思：欢迎中国加入小行星防御“大家庭”。

虽然中国在这个领域是后来者，但是中国已经宣布，要在2030年之前完成一次小行星撞击防御任务。空间科学大会主办方对此很感兴趣，所以他们邀请了李明涛。

李明涛及其著作《调皮的小行星》。

李明涛，中国科学院国家空间科学中心研究员，我国小行星防御领域的重要参与者和推动者之一，深度参与了我国小行星防御领域相关规划和任务论证。

2018年，中国科学院国家空间科学中心李明涛研究员团队参加了由军委科技委发起、中科院主办的中科院首届“率先杯”未来技术创新大赛。

李明涛研究员团队提出“摘星计划”：将与地球擦肩而过甚至对地球产生威胁的近地小天体“抓”回地球，并对其上的资源开发利用。

首先是发现合适目标，然后给它装上发动机，使其安全进入地球轨道上空；然后给小天体“穿上”防热减速外套，使其安全着陆在无人区，从而实现“摘星”。

小行星经过地球。

“摘星计划”颠覆了现有小天体取样返回方式，突破了公斤级的取样返回方案的限制，一次性可拖回百吨级小天体，促进成规模的太空采矿和资源开发利用，能将对地球形成威胁的小天体转化为可利用的空间资源。许多小天体蕴含丰富资源，具有重要科学和经济价值。

小天体是太阳系形成早期遗留的原始物质，在它们“冷漠”的外表下，隐藏着太阳系形成早期的秘密。

“抓”星星，有必要吗

美国曾提出过一个方案，是把小行星“拖”到地月轨道之间，然后派人登陆上去，这个技术也是很厉害的，但是美国人自己取消了这个计划。

“摘星计划”与他们不同，不仅如此，李明涛团队后来提出的很多方案都与国内外同行不一样。

比如，太阳方向是地基望远镜的观测盲区，为了解决盲区问题，美国人打算在日地系统第一拉格朗日点轨道上放置望远镜，李明涛团队认为这还不够好，提出在地球领航轨道上放置望远镜，这样能够更高效地预警来自太阳一侧方向的小行星。

从“摘星计划”后来又衍生出了“以石击石”。国际上小行星防御的一个重要手段是动能撞击，但是撞击动能可能不够，不足以对小行星轨道产生大的改变。

“以石击石”就是先发射飞行器捕获一颗小行星，组成“联合体”以后，再去撞击，这样威力就大多了。

动能撞击是西方的拳击，是直接硬碰硬的较量；而“以石击石”则是代表中国功夫的哲学理念，通过辗转腾挪、借力打力，借助小行星的力量防御小行星，最终实现四两拨千斤的效果。

“末级击石”也有巧思，火箭发射后会分离末级，如果不分离，用火箭末级的质量去撞击，也可以提升撞击能量。李明涛团队将这个想法和“长征五号”火箭的设计师交流了一下，他们也非常感兴趣，一起做了计算分析。结论是1发“长征五号”可以起到3发的效果。

这些方案的背后，是李明涛团队“追求创新”的氛围。“我希望能够提出一些与众不同的、创新的、代表中国特色的防御方案，不希望去照搬国外方案。可以说，从‘摘星计划’开始，我们团队就不走寻常路。”

记者问：威胁地球的小行星可能几年、几十年都不会来，有没有人说你们是“杞人忧天”呢？

“当我们起步的时候，确实没有多少人理解这件事情，很多人认为我们是吃饱了撑的，他们说‘天塌下来由高个子顶着’，确实也有人说我们杞人忧天。”李明涛说。

天塌下来真的能指望“高个子”吗？

2021年美国政府颁布了《近地天体撞击威胁紧急协议报告》，提出了美国的防御行动基准：直径至少50米的近地天体撞击美国人口密集区；或直径至少140米的近地天体撞击北美地区；或直径至少300米的近地天体撞击世界任何地方。如果不满足这些条件，美国认为不必实施在轨处置防御任务。

“直径至少50米的近地天体撞击，可能造成一个上千万人口城市的毁灭；只有这样的撞击发生在美国人口密集区，美国才会启动防御。仅此一个理由就足以说明，我们必须发展自己的小行星防御计划。”事实上，欧洲空间局和日本等国都开展了自己的小行星防御任务。

“撞击小行星，我们选好了靶子”

关于我国正在开展的“小行星防御”工作，李明涛介绍到：“我国有关部门已经宣布了工作的规划，我们团队比较深度地参与了这个任务，比如目标的遴选。我们已经选好了撞击的靶子，它比美国2022年撞击的那个要小，这意味着我们的技术难度更大，而且撞击效果会更加明显。所以，从技术进步的角度来说，我们不是简单的重复美国，可能还是在某些方面比美国实验要更进一步。”

此外，李明涛团队还设计了空间轨道。到时候会有观测器和撞击器一起过去，观测器是停在靶子附近仔细观察，最好是慢悠悠的，撞击器当然是以越快的速度撞击越好，它俩要一箭发射，节省成本。

记者：李煦 王永芳

编辑：朱佳琪