小行星撞擊地球是人類長期面臨的重大潛在威脅. 1908年俄羅斯通古斯小天體空爆造成2000平方公里森林、房屋毀壞; 2013年車里雅賓斯克空爆事件導致1500人受傷、3000棟房屋受損. 近年來, 每年發生近40次被觀測到的火流星事件. 這不斷提醒我們, 近地小行星撞擊具有極強突發性且危害巨大. 小行星防御事關全球安危與人類文明存續, 現實需求迫切、戰略意義深遠.

聯合國高度重視小行星防御, 成立了國際小行星預警網(IAWN)和空間任務規劃咨詢小組(SMPAG), 并將每年6月30日設立為國際小行星日以增強公眾防范意識. 同時, 美、德、英、俄、日等主要航天大國也先后成立專門機構加強防御部署. 我國研究起步較晚, 但近年來依托空間碎片等專項科研, 在在軌處置、監測預警、星體編目及落區預報等方面開展了大量研究, 奠定了相當技術基礎. 當前, 我們正加快頂層設計, 致力于構建適應國情特色且“監測精準、預警可靠、應對有效、救援有力”的行星防御體系, 力求為保護地球家園貢獻中國力量.

針對我國近地小行星防御技術發展難點, 為研討梳理核心科學與工程問題、尋求突破方向, 我們召開了以“近地小行星防御關鍵科學與工程技術問題”為主題的香山科學會議第776次學術討論會. 基于會議成果, 《科學通報》邀請報告專家和參會研討專家撰寫了系列綜述與研究論文, 涵蓋目標特性、預警體系、處置技術、響應評估等小行星防御的關鍵環節. 在小行星特性與監測預警方面, 李世杰團隊系統總結了小行星的起源演化與物理化學特性, 歸納總結了物理屬性與撞擊防御的關聯 [1] ; 呂波團隊則立足頂層架構, 提出了涵蓋地基與天基的近地小行星監測預警體系建設設想 [2] . 在在軌處置關鍵技術方面, 唐玉華團隊針對動能撞擊處置作用, 提出面向小尺寸單體近地小行星的動能撞擊在軌處置驗證任務方案構想 [3] ; 陳楊團隊深入剖析了高速撞擊任務, 梳理提出高速撞擊防御制導控制關鍵技術 [4] ; 龔自正團隊總結了我國激光燒蝕驅動偏轉技術的研究進展, 并提出了激光與動能撞擊協同防御的新構想 [5] . 在處置響應與災害評估方面, 龍仁榮團隊聚焦碎石堆小行星, 定量揭示了目標宏觀孔隙和內部結構對超高速撞擊拋射物特性及動量傳遞效率的控制規律, 為處置效果評估提供了物理依據 [6] ; 申旭輝團隊則剖析了小行星撞擊地球成坑的動力學過程, 并對撞擊誘發的濺射粉塵在地球大氣中的擴散機制及氣候環境效應進行了前瞻性評估 [7] .

本專題的順利出版, 離不開各位供稿專家的傾力支持、審稿人的真知灼見, 以及編輯部同仁的辛勤付出, 在此一并致以誠摯謝意. 期待本期內容能幫助廣大讀者全面了解近地小行星防御領域的前沿現狀, 激發更多科研與工程團隊的研究熱情, 攜手為制定長遠防御規劃、守護美好地球家園貢獻智慧與力量.

作者信息

吳偉仁中國探月工程總設計師、深空探測實驗室主任兼首席科學家、國際深空探測學會理事長, 中國工程院院士、國際宇航科學院院士、俄羅斯科學院外籍院士. 扎根航天事業四十余載, 帶領團隊實現我國無人月球探測從跟跑到領跑的跨越, 先后獲國家科學技術進步獎特等獎3項、一等獎2項, 何梁何利基金科學與技術成就獎, 錢學森最高成就獎, 國際宇航聯合會世界航天最高獎等. 2020年, 國際天文聯合會將永久編號281880小行星命名為“吳偉仁星”.

唐玉華探月與航天工程中心研究員, 工程任務副總設計師. 長期從事月球、深空探測工程總體技術研究和工程組織實施工作. 牽頭組織開展“小行星撞擊風險應對全流程體系設計”等課題研究、首次小行星防御演示驗證任務實施方案論證和編寫.

參考文獻

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[2] Lv B, Huang Y, Tang M, et al. Proposal for the construction of near-Earth asteroid monitoring and early warning systems (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71: 3872–3884 [呂波, 黃云, 唐夢輝, 等. 近地小行星監測預警體系構建設想. 科學通報, 2026, 71: 3872–3884].

[3] Wu W, Tang Y, Han S, et al. Analysis of on-orbit test missions for asteroid kinetic impact (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71: 3885–3895 [吳偉仁, 唐玉華, 韓思遠, 等. 小行星動能撞擊在軌處置驗證任務分析. 科學通報, 2026, 71: 3885–3895].

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[5] Chen C, Gong Z, Song G, et al. Progress in China’s laser-ablation-driven asteroid deflection technology and research on hybrid laser-kinetic impact defense schemes (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71: 3904–3916 [陳川, 龔自正, 宋光明, 等. 我國激光燒蝕驅動偏轉小行星技術研究進展及激光-動能撞擊組合偏轉方法研究. 科學通報, 2026, 71: 3904–3916].

[6] Liu W, Long R, Zhang Q, et al. Characteristics of ejecta formed by hypervelocity impact rubble-pile asteroids (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71: 3917–3926 [劉文近, 龍仁榮, 張慶明, 等. 超高速撞擊碎石堆小行星形成的拋射物特性. 科學通報, 2026, 71: 3917–3926].

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