據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）介紹，美國(guó)“露西”號(hào)探測(cè)器11月1日飛越小行星“丁基內(nèi)什”，這是其任務(wù)期將飛越的10顆小行星中的第一顆。此次飛越旨在測(cè)試“露西”號(hào)的追蹤系統(tǒng)，為其未來(lái)探索木星特洛伊小行星群做準(zhǔn)備。

小行星是太陽(yáng)系中的小型天體，它們絕大多數(shù)在火星和木星之間繞太陽(yáng)運(yùn)行。盡管許多小行星的體積相對(duì)較小，但對(duì)人類來(lái)說(shuō)，其科研價(jià)值非同尋常，吸引了眾多科學(xué)家的目光。

在近日召開的中國(guó)科協(xié)年會(huì)主論壇上，中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師、深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室主任兼首席科學(xué)家、中國(guó)工程院院士吳偉仁表示，針對(duì)近地小行星撞擊地球這一極小概率、極大危害事件，中國(guó)將對(duì)一顆數(shù)千萬(wàn)公里外的小行星實(shí)施采樣探測(cè)。無(wú)獨(dú)有偶，NASA“靈神星”號(hào)探測(cè)器日前從約翰·肯尼迪航天中心發(fā)射升空，開啟探索金屬小行星——靈神星的旅程。據(jù)報(bào)道，未來(lái)6年時(shí)間內(nèi)，這一無(wú)人航天器將飛行32億公里；同時(shí)，這也是美國(guó)首個(gè)研究富含金屬的小行星探索任務(wù)。

小行星是怎樣的一類天體？人類如何主動(dòng)探測(cè)小行星、認(rèn)識(shí)小行星，甚至科學(xué)利用小行星？

發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)量已超120萬(wàn)

在太陽(yáng)系中，小行星與水星、金星、地球等“大朋友”一樣，環(huán)繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，但其體積和質(zhì)量卻比八大行星小得多。它們絕大部分分布在內(nèi)太陽(yáng)系，特別是火星和木星之間的小行星帶。

小行星也是目前發(fā)現(xiàn)數(shù)量最多的太陽(yáng)系天體。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，它們是由太陽(yáng)系形成時(shí)期的微行星演變而來(lái)的。雖然數(shù)量龐大，但只有極少數(shù)的小行星直徑大于100千米。20世紀(jì)90年代以前，人們發(fā)現(xiàn)最大的小行星是谷神星，但隨后在遠(yuǎn)離太陽(yáng)的柯伊伯帶內(nèi)，人們又發(fā)現(xiàn)了一些直徑比谷神星要大的小行星。如2002年發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)神星直徑為1280千米；2004年發(fā)現(xiàn)的亡神星，直徑甚至可能達(dá)到1800千米。

自1801年意大利天文學(xué)家皮亞齊發(fā)現(xiàn)谷神星，直至20世紀(jì)90年代末，登記在冊(cè)并被編號(hào)的小行星只有8000余顆。隨著觀測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)量每天都在持續(xù)增長(zhǎng)，有時(shí)甚至每個(gè)月都能發(fā)現(xiàn)多達(dá)數(shù)千顆新的小行星。根據(jù)小行星中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2023年3月，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過120萬(wàn)顆小行星，而這很可能僅是所有小行星中的一小部分。

對(duì)研究太陽(yáng)系乃至宇宙意義重大

自皮亞齊發(fā)現(xiàn)谷神星之后，小行星就成為了人類探索太空的重要目標(biāo)之一。但人類真正近距離探測(cè)小行星，則要到20世紀(jì)后期。人類通過一次次探測(cè)發(fā)現(xiàn)，小行星保存著太陽(yáng)系形成、演化的原始信息，是研究太陽(yáng)系起源的“活化石”，對(duì)揭示太陽(yáng)系起源和演化歷史、尋找地球生命起源以及未來(lái)的太空資源開發(fā)具有重要意義。

從科學(xué)價(jià)值角度來(lái)說(shuō)，小行星是科學(xué)家研究太陽(yáng)系形成和演化的重要樣本。通過研究小行星的成分和結(jié)構(gòu)，科學(xué)家可以更好地理解太陽(yáng)系的早期狀態(tài)及行星的形成和演化過程。此外，它們還可以提供有關(guān)地球和其他行星演化的重要信息。

從拓展資源角度來(lái)說(shuō)，一些小行星可能富含水和貴金屬等資源，這對(duì)于未來(lái)的太空開發(fā)和利用具有重要意義。到目前為止，人類已經(jīng)探索了數(shù)百個(gè)小行星，并在一些小行星上發(fā)現(xiàn)了包括碳、硅、鐵等元素以及水冰等在內(nèi)的多種物質(zhì)。

從規(guī)避潛在風(fēng)險(xiǎn)角度來(lái)說(shuō)，雖然小行星撞擊地球的概率非常低，但科學(xué)家仍需要跟蹤并了解這些天體的運(yùn)行軌道。如果一顆近地小行星有可能撞擊地球，科學(xué)家就需要提前預(yù)警并評(píng)估潛在風(fēng)險(xiǎn)。

此外，小行星或許還可作為未來(lái)深空探測(cè)的中轉(zhuǎn)站。

據(jù)了解，NASA此次探測(cè)的靈神星富含金屬?；谝讶〉玫挠^測(cè)結(jié)果，科學(xué)家認(rèn)為，這顆直徑約為220千米的小行星，30%至60%的成分是金屬。據(jù)信，它是一顆存在于太陽(yáng)系形成初期的遠(yuǎn)古行星體殘留的核心，其構(gòu)成可能與地球內(nèi)核相似。

預(yù)計(jì)2029年到達(dá)指定位置后，“靈神星”號(hào)探測(cè)器將環(huán)繞這顆小行星開展為期26個(gè)月的科學(xué)考察，拍攝照片、繪制表面地圖并收集數(shù)據(jù)以確定其成分。

“靈神星”任務(wù)首席研究員、美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)教授琳迪·埃爾金斯—坦頓表示，此次探測(cè)活動(dòng)將有助于科學(xué)家了解行星的形成過程，特別是人類居住的地球。

我國(guó)小行星探測(cè)任務(wù)正穩(wěn)步推進(jìn)

在小行星探測(cè)領(lǐng)域，中國(guó)也在發(fā)力。吳偉仁表示，中國(guó)將實(shí)施天問二號(hào)小行星采樣探測(cè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)小行星的采樣返回，并對(duì)一顆主帶彗星進(jìn)行繞飛探測(cè)。

天問二號(hào)任務(wù)是我國(guó)首個(gè)小行星探測(cè)任務(wù)。2023年4月，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋在接受媒體采訪時(shí)表示，天問二號(hào)已經(jīng)基本完成初樣研制階段的工作。“2025年5月前后，我們要實(shí)施天問二號(hào)的發(fā)射?！睆垬s橋說(shuō)。

探測(cè)小行星的難點(diǎn)與探測(cè)火星不同。小行星上沒有重力，這意味著航天器無(wú)法環(huán)繞小行星飛行，只能在茫茫宇宙中“追”上它，與其一起飛行，并在伴飛的過程中進(jìn)行附著，擇機(jī)取樣。據(jù)悉，天問二號(hào)任務(wù)的探測(cè)對(duì)象——近地小行星2016HO3，是國(guó)際公認(rèn)的特殊天體，它距離地球超過4000萬(wàn)公里，且個(gè)頭很小。

張榮橋表示，近地小行星2016HO3的直徑只有40米左右。在采樣時(shí)，它距離地球大約4300萬(wàn)至4500萬(wàn)公里。

完成這一主任務(wù)后，天問二號(hào)還將去探測(cè)一顆新近發(fā)現(xiàn)的主帶彗星，實(shí)現(xiàn)“一'器’探兩星”的壯舉。（記者趙漢斌）