小行星“2024 YR4”图(tu)片。来源：NASA官网

在天文学中，小行星是(shi)指(zhi)太阳系内(nei)类似行星环绕太阳运动(dong)，但体(ti)积和(he)质量比(bi)行星小得(de)多的天体(ti)。美国国家航空航天局（NASA）定义(yi)小行星直(zhi)径下限是(shi)1米，还有观点认为是(shi)直(zhi)径10米。为什么定义(yi)为10米？北京大学地球与(yu)空间科学学院教授焦维新(xin)解释(shi)说，直(zhi)径10米以上的小行星进入地球大气层的时候才不会(hui)燃(ran)烧尽，至少会(hui)有一些流星体(ti)落在地球表面。

小行星在宇宙中并不少见，目前被(bei)人类发现(xian)的就(jiu)已超过3万颗(ke)，其(qi)中一部(bu)分的运行轨道与(yu)地球轨道相交，存在撞击地球的可能。

在发现(xian)2024 YR4小行星之后(hou)，专家最初(chu)估计该小行星撞击地球概率为1%，这样的数据触发了“都灵”3级警报。

“都灵指(zhi)数”示(shi)意图(tu)。来源：上海天文台

“都灵指(zhi)数”（Torino scale）是(shi)一种对与(yu)小行星和(he)彗星等近地天体(ti)撞击危险进行分类的相对简(jian)单的方法。当小行星直(zhi)径在20米至100米之间，撞击概率超过1%就(jiu)会(hui)触发3级。

这是(shi)自2004年小行星阿波菲斯曾(ceng)连续4天被(bei)评级为都灵4级后(hou)，出现(xian)的最高等级撞击风险。另(ling)外还有一套风险评价指(zhi)标叫“巴勒莫指(zhi)数”，计算方式更为复(fu)杂(za)。

撞击概率已升(sheng)至3.1%

这颗(ke)小行星与(yu)地球的撞击概率在2025年2月5日上升(sheng)为1.6%，2月7日时为2.3%，2月19日时升(sheng)至3.1%。虽然概率在上升(sheng)，但反过来看(kan)，这颗(ke)小行星有近97%的概率和(he)地球“擦肩而过”。

欧洲空间局的模拟统计图(tu)。图(tu)中所示(shi)为地球及月球环绕地球的轨道，黄点表示(shi)根据截(jie)至2025年1月31日的数据所预测(ce)的2024 YR4与(yu)地球在2032年12月22日相遇的可能区域，该区域只有1.6%与(yu)地球相交。来源：中国科学技术协会(hui)

“之所以预测(ce)概率会(hui)有变化，是(shi)因为小行星撞击地球概率的计算方法会(hui)受到(dao)轨道计算误差、光(guang)照(zhao)和(he)大天体(ti)引(yin)力等因素的影响，”天文领域科普(pu)专家、全国科普(pu)工作先进工作者(zhe)曹林表示(shi)，“这和(he)天气预报类似，时间越临近，预测(ce)得(de)也就(jiu)越准确。”

随(sui)着观测(ce)数据的增加，小行星撞地球的风险亦有可能下降(jiang)。北京天文馆研究馆员朱进介绍，“这种变化从以前的经验(yan)讲，大多数时候可能就(jiu)会(hui)减少，而且绝大多数的时候它(ta)会(hui)一下变成零。2028年，它(ta)还会(hui)有一次离我们相对比(bi)较近的时刻，届时观测(ce)之后(hou)，我们会(hui)对它(ta)的轨道有一个(ge)比(bi)现(xian)在准得(de)多的计算，对于撞击概率的判断(duan)也要准很多。”

用截(jie)至2025年1月31日数据预测(ce)的2024 YR4小行星运行轨道。来源：NASA官网

2004年6月，一颗(ke)尺(chi)寸340米的小行星阿波菲斯撞击地球的概率一度升(sheng)至2.7%，但随(sui)着观测(ce)数据的增加，在2021年科学家排(pai)除了它(ta)在未来100年内(nei)撞击地球的可能性(xing)。

关注不无道理，但不必恐慌

小行星虽然个(ge)子小，但消息引(yin)起(qi)公众(zhong)关注也并非毫无道理。有人将此次“小行星撞地球”和(he)导致恐龙灭绝的流行假(jia)说之一“小行星撞击说”联系起(qi)来。这个(ge)假(jia)说认为，6600万年前一颗(ke)小行星撞击地球引(yin)发地球生态灾难，最终结束了恐龙称霸地球的时代，而1991年在墨西哥尤卡坦半岛(dao)发现(xian)的希克苏鲁伯陨石坑进一步支持了这种观点。虽然近年来围绕恐龙灭绝的原因有很多新(xin)的理论，但是(shi)小行星撞击毫无疑(yi)问(wen)曾(ceng)对地球的生命演化造成过巨大影响。

还有几个(ge)著名事(shi)件也不免(mian)让公众(zhong)听到(dao)小行星到(dao)访地球而绷紧神经。1908年，一颗(ke)冲进大气层的小行星在俄罗斯西伯利亚通古斯上空发生爆(bao)炸，爆(bao)炸的威力相当于1000万吨-1500万吨TNT炸药，摧(cui)毁了约2000平方公里的森林；2013年2月15日，一颗(ke)直(zhi)径约20米的小行星进入大气层，在俄罗斯车里雅宾斯克州上空约30千米处爆(bao)炸，释(shi)放的能量相当于40万-50万吨TNT炸药，造成1500多人受伤，数千幢建筑物遭到(dao)损毁。

车里雅宾斯克小行星撞击事(shi)件。来源：上海天文台

中国科学院紫金(jin)山天文台助理工程师徐智坚(jian)表示(shi)，如果是(shi)一颗(ke)1公里直(zhi)径的小行星，可能就(jiu)会(hui)引(yin)起(qi)全球性(xing)的灾难；如果是(shi)一颗(ke)直(zhi)径140米左(zuo)右(you)的小行星，可能会(hui)对一个(ge)区域造成毁灭；直(zhi)径50米的话可能是(shi)一个(ge)地方性(xing)的影响。

据科学家推测(ce)，形成希克苏鲁伯陨石坑的那颗(ke)小行星直(zhi)径达到(dao)10公里左(zuo)右(you)，与(yu)直(zhi)径不超过100米的小行星2024 YR4完全不是(shi)一个(ge)量级。科学家计算，2024 YR4小行星撞击地球的空爆(bao)威力大致相当于800万吨TNT炸药，可能会(hui)引(yin)发区域性(xing)灾难，造成巨大破坏(huai)，但远不会(hui)导致灭绝。

曹林表示(shi)，小行星撞击地球的可能性(xing)虽然存在，但概率极低，普(pu)通人无需过分惊慌。他强调，宇宙广(guang)阔无垠，人类遭遇此类“天劫”的几率微乎其(qi)微。况且，地球拥有一层天然的“金(jin)钟罩”——厚厚的大气层能够(gou)有效防(fang)御大部(bu)分小天体(ti)的“袭击”。

小行星撞击，已准确预警11次

小行星，并不是(shi)地球稀客。天外来物撞击地球，远比(bi)我们想象中更加频繁。

科学家曾(ceng)经对陨石进行过观测(ce)研究，结果显示(shi)，每年在地球上大于0.1千克的陨石撞击事(shi)件估计有19000起(qi)，而大于1千克的陨石撞击事(shi)件也有4100多起(qi)，但都是(shi)小规模的。

人类首次准确预测(ce)小行星撞击地球是(shi)在2008年。当年10月6日，美国哈佛史密(mi)松天体(ti)物理中心和(he)美国宇航局宣布，格林尼治时间10月7日2时46分，一颗(ke)编号为2008TC3的小行星由苏丹北部(bu)上空进入地球大气层并发生燃(ran)烧。事(shi)后(hou)观测(ce)表明(ming)，预计出的撞击时间误差只有15秒。

2024年9月5日凌晨，小行星“2024 RW1”在菲律宾北部(bu)上空撞击地球大气层。在该天体(ti)到(dao)达地球之前好几个(ge)小时，欧洲空间局就(jiu)曾(ceng)发出了预警，美国亚利桑那州卡特琳(lin)娜巡天观测(ce)站在撞击前约8小时发现(xian)了这颗(ke)小行星。最终，该小行星如预期般以20千米/秒左(zuo)右(you)的速度闯入地球大气层，在距离地面约25公里高度处解体(ti)爆(bao)炸，未对当地人生活造成大的影响。预报的撞击时间、位置均较为准确。这是(shi)第一颗(ke)被(bei)提前预警撞击亚洲的小行星，也是(shi)人类第9次在小行星撞击地球之前准确预测(ce)。

紫金(jin)山天文台盱眙观测(ce)站拍(pai)摄的2024 RW1。来源：@中国科学院紫金(jin)山天文台

同年12月4日0时15分左(zuo)右(you)，另(ling)一颗(ke)来自太空的小行星如期而至，在西伯利亚上空进入大气层，在夜空中化为一颗(ke)火流星。全球科学家密(mi)切追踪，我国也展开多站点组网观测(ce)，这是(shi)2024年第4次小行星撞击成功预警，也是(shi)人类第11次成功预警小行星撞击。据了解，这颗(ke)小行星直(zhi)径约0.75~1米。撞击发生2小时后(hou)，国际小行星中心共计收(shou)到(dao)全球64个(ge)观测(ce)数据，发布正式公告给(gei)这颗(ke)小行星编号为2024 XA1。

人类共11次成功预警小行星撞击。来源：国家应(ying)急广(guang)播(bo)

最近几十(shi)年，为应(ying)对近地小天体(ti)的威胁，国际社会(hui)通力合(he)作，已经形成了一套常态化的合(he)作机(ji)制。全球应(ying)对小行星碰撞风险方面有两个(ge)重要组织，分别是(shi)国际小行星预警网（IAWN）和(he)空间任务规划咨询组（SMPAG）。这两个(ge)组织是(shi)在2013年车里雅宾斯克小行星撞击事(shi)件后(hou)成立的，当时，国际社会(hui)认识到(dao)，小行星撞击地球不是(shi)天方夜谭，人类需要把(ba)应(ying)对小行星撞击作为一项重要工作严肃对待(dai)。

国际小行星预警网的目标是(shi)协调全球资源开展小行星联合(he)观测(ce)，而空间任务规划咨询组的职能是(shi)当发现(xian)小行星存在较高撞击风险时，决定人类将如何应(ying)对。

2017年，两个(ge)组织经过磨合(he)协商(shang)，提出了预警、应(ying)对工作启动(dong)的机(ji)制。如果小行星的尺(chi)寸大于10米、撞击概率超过1%，IAWN就(jiu)要向联合(he)国外层空间事(shi)务办公室通报。如果小行星尺(chi)寸大于50米，且撞击时间将发生在50年内(nei)、撞击概率超过1%，SMPAG将启动(dong)相应(ying)工作。这次小行星 2024 YR4的出现(xian)是(shi)这两个(ge)组织真正意义(yi)上首次启动(dong)应(ying)对工作。中国于2018年加入这两个(ge)组织，紫金(jin)山天文台盱眙观测(ce)站口径1.04米的近地天体(ti)望远镜是(shi)我国贡(gong)献共享数据的主干设备，一直(zhi)在持续开展近地小行星监测(ce)预警工作。

紫金(jin)山天文台盱眙观测(ce)站。IC供图(tu)

深空防(fang)御的中国方案

相较6600万年前的恐龙家族，人类不断(duan)发展的科学“武器”，让规避(bi)小行星撞击成为可能。人类目前已经形成了对小行星撞击风险的研判和(he)预测(ce)能力，在各国都建设有小行星监测(ce)系统，通过地基光(guang)学望远镜等，可以探测(ce)追踪危险小行星，对撞击时间、落点、危害程度进行提前预报，采取有效处置手段，最大限度降(jiang)低风险。

小行星防(fang)御任务的思路主要有两类：将小行星推离预测(ce)或原本的轨道，使其(qi)不能与(yu)地球相撞；将小行星分解成在大气层中可以燃(ran)烧殆尽的无害碎片。

中国科学院国家空间科学中心研究员李明(ming)涛介绍，目前最成熟(shu)的技术手段是(shi)发射航天器，高速撞击小行星，使其(qi)改变轨道，与(yu)地球擦肩而过。2022年，美国国家航空航天局（NASA）的“双(shuang)小行星重定向测(ce)试”（DART）任务已经验(yan)证了人类有能力改变小行星轨道。此外还有一些正在探索的技术方法，比(bi)如通过引(yin)力牵引(yin)小行星、激光(guang)烧蚀小行星等。但是(shi)目前这些方法还不成熟(shu)。

DART任务，来源：NASA官网

中国目前已开始(shi)部(bu)署“近地小行星防(fang)御系统”，全球科学家也正以“行星防(fang)御”为纽带展开协作。2024年9月，第二(er)届深空探测(ce)（天都）国际会(hui)议上曾(ceng)传(chuan)出消息，我国正在策划实施首次近地小行星防(fang)御任务，并发布了首次近地小行星防(fang)御任务方案设想。中国计划在2030年前后(hou)实施首个(ge)近地小行星防(fang)御任务，采用“伴飞+撞击+伴飞”模式，对目标小行星进行动(dong)能撞击，并评估撞击效果。

近期，国家国防(fang)科技工业局也发布了招(zhao)聘“行星防(fang)御岗”的公告，旨在通过监测(ce)、预警、拦截(jie)或偏转等技术手段，防(fang)止近地小行星或彗星等天体(ti)撞击地球。