小行星是指太陽系內環繞太陽運動，但體積和質量比行星小很多的天體。目前人類已經觀測到近百萬顆小行星，廣泛分布在從近地軌道到小行星帶、柯伊伯帶，乃至更加遙遠的空間。小行星保存著太陽系形成演化的原始信息，蘊藏海量資源，又對地球造成現實威脅，對它們的探測有助於揭示生命起源、開發天然資源、推動技術進步、保護地球安全，是當前國際深空探測的熱點。

揭示太陽系演化和生命起源秘密

小行星是怎樣形成的？目前的理論認為，在太陽系早期，固體物質不斷從原始太陽星雲中凝聚產生，並被附近的大行星吸引捕獲。木星在形成過程中產生越來越大的引力擾動，驅使殘余物質不斷碰撞破碎，最終在火星和木星軌道間，形成了大量小行星。

這個過程與太陽系的形成基本同步。太陽系內地球、火星等大天體，經歷數十億年復雜演變，如今已經面貌全非，而大部分小行星內部演化程度低，仍大致保持著早期誕生時的樣子，從而記錄下太陽星雲的初始狀態、星雲演化過程以及行星生長過程，堪稱太陽系“化石”。探測小行星的化學成分、表面物質特性和內部結構等情況，為研究太陽系起源和演化過程提供了很好的途徑。

地球上的水和生命是怎樣誕生的？有學者認為可能是小行星、彗星等小天體砸落地球時帶來，因為它們也含有機成分和水冰等物質。對小行星的探測可以為研究地球生命起源提供重要線索。

歐空局的“羅塞塔-菲萊”探測器利用同位素測量，認為地球上的水並不是來自彗星﹔日本隼鳥1號和2號探測器分別從絲川與龍宮小行星採回樣品，分析發現，前者所含有機物屬於非生物成因，而后者塵土樣本中蘊含20多種氨基酸，又為小行星傳播生命的假說增加了砝碼。

小行星種類和數量眾多且分布廣泛，隨著探測技術不斷提升，和對小行星更加深入系統的研究，將對研究太陽系形成與演化、地球生命起源等問題提供更多幫助。

資源開發前景廣闊

小行星蘊藏著豐富的礦產資源，是太空採礦的重要目標。

按照光譜特征，小行星可分為C類（碳質）、S類（岩質）、X類小行星。其中，C類小行星富含碳、氫、氧、氮等元素，S類和X類的很多小行星含有巨量的礦產資源，有些小行星的金屬元素含量非常豐富。

目前探測到最大的M型小行星“靈神星”直徑約250千米，金屬成分佔約90%，主要是鐵、鎳和輝石。3554號近地小行星直徑約2.5千米，估算蘊含價值超過20萬億美元的鉑和金屬礦藏，這些都可能是滿足未來人類生存發展的重要資源。

甚至，小行星撞擊地球也帶來了礦藏。在加拿大薩德貝裡地區，小天體撞擊形成100千米直徑撞擊坑，其中有超大型的銅鎳礦和鉑金族元素礦。在墨西哥尤卡坦半島，180千米直徑的撞擊坑中留下了大型的銅礦床。

此外，小行星引力小，資源開採難度相對低，自身又容易改變軌道。隨著人類航天技術的不斷進步，未來，我們可以開採小行星礦產資源送回地球，也可以將體積較小的小行星捕獲送至近地軌道或月球軌道附近開發利用，或者直接原位處理，生產太空活動所需的能源和材料，這樣可以顯著減少從地球的發射需求，降低成本與風險。

開發小行星資源已經成為太空時代大國爭取戰略資源、拓展新疆域的重要手段，還將引領地月經濟圈、太空制造等太空經濟產業鏈發展，具有無比廣闊的前景。

深空探測試驗場

小行星探測具有重要的技術帶動作用。與大天體相比，小行星具有“微引力、不確定”的特點。“微引力”是指小行星表面引力極小，難以建立環繞軌道，對它的探測需要高精度、高可靠的自主導航能力。探測器不能被小行星重力吸引著陸，需要精准控制推進系統，實現附著著陸，再一個是逃逸速度低，探測器非常容易在小行星表面起飛。

因為“微引力”，難以對小行星開展先期詳細探測，由於距離遙遠，地球觀測僅能獲得小行星的基本軌道參數和少量信息，而對它的體積大小、地形地貌、運動特性、引力場等物理特性難以把握，這就帶來認識上的“不確定”，使探測器對小行星的交會和著陸面臨更多困難。

所以，小行星探測在牽引航天技術發展方面具有不可替代的作用，需要突破一批新的核心技術，包括軌道精密測控和自主導航、小推力轉移軌道、弱引力天體表面採樣、多模式長壽命電推進等，這些技術的發展將提升人類深空探測能力。

小行星探測也是高度綜合的太空任務，對任務設計、運載系統、空間推進、航天測控等都提出較高要求。很多近地小行星容易抵達，探測難度低，花費少，是非常好的技術試驗場。美國、歐洲、日本等在小行星探測任務中，試驗了大量的新方案和新技術。

如歐空局通過探測彗星的任務，驗証了多行星借力、彗星表面著陸等技術，美國宇航局在小行星探測過程中驗証了太陽能電推進、自主導航、微小相機光譜成像等技術，這些都為未來深空探測奠定了重要基礎，是人類走向深空的提前演練。

保衛地球的安寧

小天體撞擊地球是一個必然事件，歷史上多次造成地球環境災變和生物滅絕，是人類必須直面的重大潛在威脅。

天文學定義與地球最小距離在0.3AU(1AU是日地距離)范圍內的小行星為近地小行星，目前已發現超過20000顆，其中一部分的運行軌道與地球軌道相交，存在撞擊地球的可能。與地球最小距離在0.05AU，直徑大於140米的小行星被定義為有威脅的近地小行星，佔總數的十分之一。

更為復雜的是，當小行星進入地球一定距離范圍內，就有可能被地球引力俘獲,改變運行軌道撞向地球，它們的軌道同時也受太陽系其他大天體的引力攝動，不斷改變。所以，對地球有威脅的小行星並不恆定，而且威脅程度經常發生變化。

人類面臨的威脅非常嚴峻，直徑140米以上的小行星,撞擊地球的威力可以毀掉一個中等大小國家。地球上已証實的隕石坑將近200個,其中約1/4的直徑超過10千米。6500萬年前導致恐龍滅絕的小行星撞擊事件，在墨西哥留下150千米直徑的撞擊坑。

2013年，一顆直徑大約17米的小行星進入大氣層，在俄羅斯車裡雅賓斯克地區上空90千米處發生爆炸，爆炸當量相當於廣島原子彈的13倍。這次事件造成1600余人受傷，1000多間房屋受損。

2019年7月，1顆直徑57-130米的小行星在距地球72萬公裡處擦肩而過，如果它的軌道變化更大一些，撞到地球，將產生廣島原子彈5000倍的爆炸威力。這顆小行星從太陽位置向地球飛來，被強烈的陽光遮蔽了身影，科學家們提前1天才突然發現它的蹤跡，驚出一身冷汗。

所以，近地小行星監測預警與防御，與人類生存密切相關，也是國際航天界面臨的重大技術挑戰之一。為保衛地球安寧，需要對近地小行星開展巡天觀測,發現所有潛在威脅的目標﹔要持續監測威脅小行星，及時判斷風險變化﹔要開展小行星探測和採樣活動，研究它們的物質組成和軌道機制，最終才能消除潛在威脅。

我國已宣布組建近地小行星防御系統，與各國共同應對近地小行星撞擊威脅。這是我們履行大國義務，體現大國擔當的重要舉措，更是保護人類生存發展、構建命運共同體的必然選擇。

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