不尋常的星際來客
—— 小行星

◎本刊綜合

2022年4月24日（中國航天日），中國國家航天局表示，我國將著手組建近地小行星防御系統。

5月，美國國家航空航天局（NASA）近地天體研究中心稱，小行星7335（1989 JA）在本月27日與地球“擦肩而過”。

7月下旬，中國科學院紫金山天文臺發現兩顆近地小行星——2022 OS1和2022 ON1。

8月23日，灶神星表演“沖日”。灶神星、地球和太陽大體在一條直線上，地球位于二者中間。從地球上看去，灶神星達到最亮，約5.6等。

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小行星“刷屏”，引起了大家的關注。小行星是什么樣的星星？人們是如何給它們命名的？小行星家族中有哪些有意思的成員？人們如何防止地球被小行星撞擊？……小朋友，你們是不是對這些問題很好奇？那么，還等什么，趕緊跟著編輯姐姐一起來尋找答案吧！

小行星是怎樣的星星

除了恒星、行星、矮行星及其衛星外，宇宙中還有眾多小天體，小行星就是其中的一種。小行星的質量和體積都很小，它們有著不規則的外形，很多小行星共用一條軌道。

我們目前發現的小行星90%以上位于小行星帶上。小行星帶處于火星和木星之間，由于是小行星最密集的區域，所以也被稱為主帶。

小行星帶中占比最高的是C-型小行星，它們是含碳的小行星，主要分布在小行星帶的邊緣。小行星帶靠近內側的地方，較為常見的是以硅質為主要成分的S-型小行星。除了這兩種外，還有一些其他類型的小行星，比如M-型小行星，它們的核心是鐵鎳。

近日點距離太陽小于1.3個天文單位（1個天文單位約為1.5億千米）的小行星被稱作近地小行星。其中直徑在140米以上，且與地球最小交會距離在0.05個天文單位以內的小行星是具有潛在威脅的近地小行星。它們有可能與地球“擦肩而過”，也有可能與地球“撞個滿懷”。

比一比

雖然小行星和行星的名稱只有一字之差，但兩者有著本質的不同。

質量：行星的質量大，小行星的質量要小很多。

形狀：行星幾乎為球體，小行星的形狀不規則。

軌道：行星擁有獨立的軌道，大多數小行星共用軌道。

你知道嗎

2016年12月，聯合國大會通過一項決議，宣布6月30日為國際小行星日，旨在紀念1908年6月30日在俄羅斯西伯利亞發生的“通古斯大爆炸”事件，提高公眾對小行星撞擊危險的認識。

如何給小行星起名字

當觀測到一顆小行星后，天文學家會先給它一個臨時編號，一般由年份、字母和數字組成。當這顆小行星在多個夜晚被觀測到并被報告給國際天文學聯合會小行星中心，且它被確認是一顆新發現的小行星后，會得到國際統一格式的暫定編號。而它至少要被觀測到2次，并且其運行軌道被精確確定后，才能得到一個永久編號。至此，小行星才算被發現成功。

小行星被發現后，由發現者在10年內給它命名，可以選擇地名、人名、花名等。經國際天文學聯合會小行星中心和國際小行星命名委員會審定批準后，新發現的小行星便獲得了唯一的、永久的名稱。

我國天文學家發現了許多小行星，這些小行星的名稱都與中國有關。

浪漫的中國星

“地名星”：北京星、上海星、山東星、江蘇星。

“神話星”：女媧星、嫦娥星、燭龍星。

“事件星”：神舟星、奧運志愿星、北京奧運星。

“古代名人星”：張衡星、祖沖之星、孔子星、司馬遷星、李白星。

“現代科學家星”：李四光星、吳健雄星、錢學森星、王綬琯星、周光召星、葉培建星、孫家棟星、南仁東星、屠呦呦星。

各具特色的小行星

小行星家族龐大，目前我們發現了數百萬顆小行星，其中有一些很有特色的家伙。

小行星中的“金剛”

曾經，谷神星、智神星、婚神星和灶神星是體積排名前四的小行星，被稱為“四大金剛”。2006年，國際天文學聯合會將谷神星重新定義為矮行星。

婚神星

婚神星也稱3號小行星，是德國天文學家卡爾·哈丁于1804年9月1日發現的。它的個頭不算小，“長相”并不好看，表面布滿坑洼，右下角有一個非常明顯的缺口，像是被咬掉了一塊，這是被其他小行星撞擊形成的。

灶神星

灶神星又稱第4號小行星，平均直徑約為525千米，是小行星帶上最亮的小行星，偶爾肉眼可見。它雖然叫“灶神星”，但名字并非源于中國的“灶王爺”，而是源于羅馬神話中掌管火種與爐灶的女神“Vesta”。

根據天文測算，灶神星公轉周期約為3.6年，與地球的會合周期約為520天，因此，大約間隔1.4年會發生一次灶神星“沖日”現象。

調皮的愛神星

愛神星是一顆近地小行星，形如馬鈴薯，直徑約為33千米。表面滿是碎石，凹凸不平，光度會變化，變化周期約為5個小時。

愛神星的軌道與火星的軌道像鎖鏈的兩個環一樣連接在一起。有時，愛神星會跑到小行星帶外，被發現時，它就在火星軌道內，是不是很調皮？

跳“霹靂舞”的地理星

地理星的個頭很小，呈不規則的長條狀。它沒有固定的自轉軸，為了尋找平衡，它在自轉的時候會翻滾。在翻滾前進的過程中，還會不停地調整姿態和角度，表演各種各樣的翻滾動作，好像在跳霹靂舞。

擁有3顆衛星的小行星

一些小行星有自己的衛星，有的小行星擁有的衛星還不止一顆呢。

小行星130 Elektra擁有3顆較小的衛星。衛星S/2003（130）1于2003年被發現；衛星S/2014（130）1于2014年被發現；衛星S/2014（130）2的寬度只有1.6千米，比130 Elektra要暗淡得多。

小行星探測行動

小行星上藏著科學家夢寐以求的東西，所以，人類探測小行星是很有必要的，也為此付出了諸多努力。

小行星的價值不小

小行星仍保留著太陽系形成之初的狀態，堪稱太陽系“化石”，對它們進行研究，有助于了解太陽系的起源和演化過程。不少小行星的表面有水存在的痕跡，地球上水的來源或許可以從小行星上找到答案。

小行星擁有豐富的自然資源，探測、開發小行星，可以為人類社會的發展服務。

專用小行星探測器

“NEAR-Shoemaker”探測器

外形：看起來就像一個小鐵盒，體積相當于一輛緊湊型小轎車。

探測對象：愛神星

執行任務時間：1996年2月17日發射，2001年2月13日降落到愛神星上。

工作成果：確定了愛神星的大小、質量、密度、磁場和巖石成分，并向地球傳回了大量有關愛神星的照片和數據。

“隼鳥2號”探測器

探測對象：小行星“龍宮”

執行任務時間：2014年12月發射，2019年2月短暫登陸小行星“龍宮”，回收艙于2020年12月返回地球。“隼鳥2號”探測器與回收艙分離后繼續太空之旅。

工作成果：采集小行星“龍宮”上的巖石樣本并帶回地球，樣本中有水合礦物質和與生命活動密切相關的氨基酸。

“OSIRIS-REx”探測器

探測對象：小行星“貝努”

執行任務時間：2016年9月升空，2018年8月抵達小行星“貝努”，將于2023年返回地球。

工作成果：采集小行星“貝努”表面風化層樣品（包括塵埃和碎石），樣品量多、類型豐富。在小行星“貝努”上發現了水痕跡。

地球防撞大招

小行星撞地球，不僅出現在科幻電影里，還曾真實發生過。地球上一些巨大的隕石坑，就是它們撞擊地球留下的印記。

著名的撞擊事件

據推測，約6500萬年前，一顆直徑為10千米～30千米的小行星以每秒20千米～40千米的速度一頭扎進了地球的“懷抱”。這次猛烈的撞擊，導致地球長時間灰塵蔽日，地球上75%的物種包括全部非鳥恐龍，在這次滅絕事件中永遠告別了地球生命大舞臺。

1908年6月30日，俄羅斯通古斯河附近上空發生了一起驚天動地的大爆炸，沖擊波將方圓650千米內的窗戶玻璃震碎，8000萬棵樹被焚毀。科學界普遍認為，“通古斯大爆炸”事件的“肇事者”是一顆直徑65米左右的石質小行星。

2013年2月15日，俄羅斯的車里雅賓斯克上空劃過一顆火流星，其光芒勝過初升的太陽的光芒。這顆火流星還在空中留下了大約10千米長的煙塵軌跡，未在空中燒盡的隕石在冰凍的切巴爾庫爾湖面上砸出了一個6米寬的大坑。據估計，車里雅賓斯克的火流星事件是一顆直徑17米～20米的小行星造成的。

防撞指南

雖然目前還沒有小行星給人類致命一擊，但這事兒咱們不能賭運氣。如今，每年有大量小行星撞向地球，雖然絕大部分都在地球大氣層中分解，但我們不能忽視撞擊的風險。面對這種威脅，我們得積極應對。

要想知道哪些小行星可能撞擊地球，那么我們必須先發現它們，掌握它們的行蹤。

目前全球已建立近地小行星觀測網，尋找并監視一些具有潛在威脅的小行星，往往能提前數月甚至數年預判它們何時會接近地球。監視到具有威脅的小行星后，人類可能采取什么措施呢？

第一招：炸

利用核彈把小行星炸成碎片，這些碎片飛向多個方向，“脫靶”從而失去撞擊地球的機會。或者，碎片小到足以在大氣層中燒盡。

在小行星附近引爆核武器，利用核爆產生的高能量射線蒸發小行星表面物質，從而產生推力改變小行星的軌道。

第二招：撞

利用人造飛行器高速撞擊小行星，瞬間改變小行星的速度。如果能成功，那么隨著時間推移，小行星的軌道會逐漸偏離撞擊地球的軌道，從而消除撞擊風險。

第三招：牽

重型飛行器盤旋在小行星前方，通過萬有引力緩慢牽引改變小行星的軌道。

第四招：燒

利用高能量激光蒸融、氣化小行星表面物質，從而推動小行星改變軌道。

第五招：噴

利用航天器一側的電推進系統向小行星表面噴射高速離子流，改變小行星的速度，使小行星提前或推遲到達撞擊點，達到“脫靶”的效果。需要注意的是，在噴氣的時候，航天器也會“跑掉”，所以需要在航天器另一側也裝上電推進系統，反向噴射高速離子流。

這些招數大部分沒有進行驗證，目前看來都有一定的實施難度，但從原理上看，它們完全可行。

防御小行星撞擊，中國在行動！

20世紀50年代，中國科學院紫金山天文臺就開始進行近地小行星的觀測活動。1995年，中國科學院開展了名為“國家天文臺施密特CCD小行星巡天計劃”的探測項目。2010年以后，我國小行星探測駛入快車道，科學家們開展了系統性研究和先期技術攻關。2012年12月13日，“嫦娥二號”探測器成功實現與“圖塔蒂斯”小行星近距離交會并獲得清晰圖像，圓滿完成了預定任務。

2022年，國家航天局表示，我國將著手組建近地小行星防御系統。相信在不久的將來，我國將為防御近地小行星、保護地球和人類安全貢獻更多中國智慧、中國方案和中國力量！