小行星“2024 YR4”图片。来源：NASA官网

在天文学中(zhong)，小行星是(shi)指太阳系内类似(si)行星环(huan)绕太阳运动，但体积和质量(liang)比行星小得多的天体。美国国家航(hang)空(kong)航(hang)天局（NASA）定义小行星直径下限是(shi)1米，还有(you)观点认为是(shi)直径10米。为什(shi)么定义为10米？北京大学地(di)球与空(kong)间(jian)科学学院教授焦维新解释说，直径10米以(yi)上(shang)的小行星进入地(di)球大气层的时候才不会(hui)燃烧尽，至(zhi)少会(hui)有(you)一些流(liu)星体落在地(di)球表面。

小行星在宇宙中(zhong)并不少见，目前被人类发现的就已超过3万颗(ke)，其中(zhong)一部分的运行轨道与地(di)球轨道相交，存在撞击地(di)球的可能。

在发现2024 YR4小行星之后，专家最初估计该小行星撞击地(di)球概(gai)率为1%，这(zhe)样的数据触发了“都(dou)灵”3级警报(bao)。

“都(dou)灵指数”示(shi)意图。来源：上(shang)海天文台

“都(dou)灵指数”（Torino scale）是(shi)一种对与小行星和彗星等近地(di)天体撞击危险进行分类的相对简单的方法。当小行星直径在20米至(zhi)100米之间(jian)，撞击概(gai)率超过1%就会(hui)触发3级。

这(zhe)是(shi)自(zi)2004年小行星阿波菲(fei)斯曾连(lian)续4天被评级为都(dou)灵4级后，出现的最高(gao)等级撞击风险。另外还有(you)一套(tao)风险评价指标叫“巴勒莫指数”，计算方式更为复杂。

撞击概(gai)率已升至(zhi)3.1%

这(zhe)颗(ke)小行星与地(di)球的撞击概(gai)率在2025年2月5日上(shang)升为1.6%，2月7日时为2.3%，2月19日时升至(zhi)3.1%。虽然概(gai)率在上(shang)升，但反过来看(kan)，这(zhe)颗(ke)小行星有(you)近97%的概(gai)率和地(di)球“擦肩而过”。

欧洲(zhou)空(kong)间(jian)局的模拟(ni)统计图。图中(zhong)所示(shi)为地(di)球及月球环(huan)绕地(di)球的轨道，黄点表示(shi)根据截至(zhi)2025年1月31日的数据所预测的2024 YR4与地(di)球在2032年12月22日相遇的可能区域，该区域只有(you)1.6%与地(di)球相交。来源：中(zhong)国科学技术协会(hui)

“之所以(yi)预测概(gai)率会(hui)有(you)变(bian)化，是(shi)因为小行星撞击地(di)球概(gai)率的计算方法会(hui)受到轨道计算误差、光照和大天体引力(li)等因素的影响，”天文领域科普专家、全国科普工(gong)作先(xian)进工(gong)作者曹林表示(shi)，“这(zhe)和天气预报(bao)类似(si)，时间(jian)越临(lin)近，预测得也就越准确。”

随着观测数据的增加(jia)，小行星撞地(di)球的风险亦有(you)可能下降。北京天文馆研究馆员朱进介绍，“这(zhe)种变(bian)化从以(yi)前的经验讲，大多数时候可能就会(hui)减少，而且绝大多数的时候它会(hui)一下变(bian)成零。2028年，它还会(hui)有(you)一次离我(wo)们相对比较近的时刻，届时观测之后，我(wo)们会(hui)对它的轨道有(you)一个比现在准得多的计算，对于撞击概(gai)率的判断也要准很多。”

用截至(zhi)2025年1月31日数据预测的2024 YR4小行星运行轨道。来源：NASA官网

2004年6月，一颗(ke)尺寸340米的小行星阿波菲(fei)斯撞击地(di)球的概(gai)率一度升至(zhi)2.7%，但随着观测数据的增加(jia)，在2021年科学家排除了它在未来100年内撞击地(di)球的可能性。

关注不无道理，但不必(bi)恐慌

小行星虽然个子(zi)小，但消息引起公众关注也并非(fei)毫无道理。有(you)人将此次“小行星撞地(di)球”和导致恐龙灭绝的流(liu)行假(jia)说之一“小行星撞击说”联系起来。这(zhe)个假(jia)说认为，6600万年前一颗(ke)小行星撞击地(di)球引发地(di)球生态灾难，最终结束了恐龙称霸地(di)球的时代，而1991年在墨西哥(ge)尤(you)卡坦半岛发现的希克(ke)苏鲁伯陨石(shi)坑进一步支持了这(zhe)种观点。虽然近年来围绕恐龙灭绝的原因有(you)很多新的理论，但是(shi)小行星撞击毫无疑(yi)问曾对地(di)球的生命演化造成过巨大影响。

还有(you)几(ji)个著名事件也不免让公众听(ting)到小行星到访地(di)球而绷紧(jin)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(shang)空(kong)发生爆炸(zha)，爆炸(zha)的威力(li)相当于1000万吨(dun)-1500万吨(dun)TNT炸(zha)药，摧毁了约2000平方公里的森林；2013年2月15日，一颗(ke)直径约20米的小行星进入大气层，在俄罗斯车里雅宾斯克(ke)州上(shang)空(kong)约30千米处(chu)爆炸(zha)，释放的能量(liang)相当于40万-50万吨(dun)TNT炸(zha)药，造成1500多人受伤，数千幢建筑(zhu)物遭(zao)到损毁。

车里雅宾斯克(ke)小行星撞击事件。来源：上(shang)海天文台

中(zhong)国科学院紫金山天文台助理工(gong)程师(shi)徐(xu)智坚(jian)表示(shi)，如果是(shi)一颗(ke)1公里直径的小行星，可能就会(hui)引起全球性的灾难；如果是(shi)一颗(ke)直径140米左(zuo)右的小行星，可能会(hui)对一个区域造成毁灭；直径50米的话可能是(shi)一个地(di)方性的影响。

据科学家推测，形成希克(ke)苏鲁伯陨石(shi)坑的那颗(ke)小行星直径达到10公里左(zuo)右，与直径不超过100米的小行星2024 YR4完全不是(shi)一个量(liang)级。科学家计算，2024 YR4小行星撞击地(di)球的空(kong)爆威力(li)大致相当于800万吨(dun)TNT炸(zha)药，可能会(hui)引发区域性灾难，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(di)球的可能性虽然存在，但概(gai)率极低，普通人无需过分惊慌。他强调，宇宙广阔无垠，人类遭(zao)遇此类“天劫”的几(ji)率微乎其微。况且，地(di)球拥有(you)一层天然的“金钟罩”——厚厚的大气层能够有(you)效防御(yu)大部分小天体的“袭击”。

小行星撞击，已准确预警11次

小行星，并不是(shi)地(di)球稀客。天外来物撞击地(di)球，远比我(wo)们想象中(zhong)更加(jia)频繁。

科学家曾经对陨石(shi)进行过观测研究，结果显示(shi)，每年在地(di)球上(shang)大于0.1千克(ke)的陨石(shi)撞击事件估计有(you)19000起，而大于1千克(ke)的陨石(shi)撞击事件也有(you)4100多起，但都(dou)是(shi)小规(gui)模的。

人类首次准确预测小行星撞击地(di)球是(shi)在2008年。当年10月6日，美国哈佛史密松天体物理中(zhong)心和美国宇航(hang)局宣(xuan)布，格(ge)林尼治(zhi)时间(jian)10月7日2时46分，一颗(ke)编号(hao)为2008TC3的小行星由苏丹北部上(shang)空(kong)进入地(di)球大气层并发生燃烧。事后观测表明，预计出的撞击时间(jian)误差只有(you)15秒。

2024年9月5日凌晨，小行星“2024 RW1”在菲(fei)律宾北部上(shang)空(kong)撞击地(di)球大气层。在该天体到达地(di)球之前好(hao)几(ji)个小时，欧洲(zhou)空(kong)间(jian)局就曾发出了预警，美国亚利桑那州卡特(te)琳娜巡天观测站在撞击前约8小时发现了这(zhe)颗(ke)小行星。最终，该小行星如预期般以(yi)20千米/秒左(zuo)右的速(su)度闯入地(di)球大气层，在距离地(di)面约25公里高(gao)度处(chu)解体爆炸(zha)，未对当地(di)人生活造成大的影响。预报(bao)的撞击时间(jian)、位置均较为准确。这(zhe)是(shi)第一颗(ke)被提前预警撞击亚洲(zhou)的小行星，也是(shi)人类第9次在小行星撞击地(di)球之前准确预测。

紫金山天文台盱眙观测站拍摄的2024 RW1。来源：@中(zhong)国科学院紫金山天文台

同(tong)年12月4日0时15分左(zuo)右，另一颗(ke)来自(zi)太空(kong)的小行星如期而至(zhi)，在西伯利亚上(shang)空(kong)进入大气层，在夜空(kong)中(zhong)化为一颗(ke)火流(liu)星。全球科学家密切(qie)追踪(zong)，我(wo)国也展开多站点组网观测，这(zhe)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(zhe)颗(ke)小行星直径约0.75~1米。撞击发生2小时后，国际小行星中(zhong)心共计收到全球64个观测数据，发布正(zheng)式公告给这(zhe)颗(ke)小行星编号(hao)为2024 XA1。

人类共11次成功预警小行星撞击。来源：国家应急广播

最近几(ji)十年，为应对近地(di)小天体的威胁，国际社会(hui)通力(li)合(he)作，已经形成了一套(tao)常态化的合(he)作机制。全球应对小行星碰(peng)撞风险方面有(you)两个重要组织，分别是(shi)国际小行星预警网（IAWN）和空(kong)间(jian)任务规(gui)划咨询组（SMPAG）。这(zhe)两个组织是(shi)在2013年车里雅宾斯克(ke)小行星撞击事件后成立的，当时，国际社会(hui)认识到，小行星撞击地(di)球不是(shi)天方夜谭，人类需要把(ba)应对小行星撞击作为一项重要工(gong)作严肃对待。

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，而空(kong)间(jian)任务规(gui)划咨询组的职(zhi)能是(shi)当发现小行星存在较高(gao)撞击风险时，决定人类将如何应对。

2017年，两个组织经过磨合(he)协商，提出了预警、应对工(gong)作启动的机制。如果小行星的尺寸大于10米、撞击概(gai)率超过1%，IAWN就要向联合(he)国外层空(kong)间(jian)事务办公室通报(bao)。如果小行星尺寸大于50米，且撞击时间(jian)将发生在50年内、撞击概(gai)率超过1%，SMPAG将启动相应工(gong)作。这(zhe)次小行星 2024 YR4的出现是(shi)这(zhe)两个组织真正(zheng)意义上(shang)首次启动应对工(gong)作。中(zhong)国于2018年加(jia)入这(zhe)两个组织，紫金山天文台盱眙观测站口径1.04米的近地(di)天体望远镜(jing)是(shi)我(wo)国贡献(xian)共享(xiang)数据的主干设备，一直在持续开展近地(di)小行星监测预警工(gong)作。

紫金山天文台盱眙观测站。IC供图

深空(kong)防御(yu)的中(zhong)国方案

相较6600万年前的恐龙家族，人类不断发展的科学“武器(qi)”，让规(gui)避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预测能力(li)，在各国都(dou)建设有(you)小行星监测系统，通过地(di)基光学望远镜(jing)等，可以(yi)探(tan)测追踪(zong)危险小行星，对撞击时间(jian)、落点、危害程度进行提前预报(bao)，采(cai)取有(you)效处(chu)置手段(duan)，最大限度降低风险。

小行星防御(yu)任务的思路主要有(you)两类：将小行星推离预测或原本的轨道，使其不能与地(di)球相撞；将小行星分解成在大气层中(zhong)可以(yi)燃烧殆尽的无害碎片。

中(zhong)国科学院国家空(kong)间(jian)科学中(zhong)心研究员李明涛介绍，目前最成熟的技术手段(duan)是(shi)发射航(hang)天器(qi)，高(gao)速(su)撞击小行星，使其改变(bian)轨道，与地(di)球擦肩而过。2022年，美国国家航(hang)空(kong)航(hang)天局（NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）任务已经验证了人类有(you)能力(li)改变(bian)小行星轨道。此外还有(you)一些正(zheng)在探(tan)索的技术方法，比如通过引力(li)牵引小行星、激光烧蚀小行星等。但是(shi)目前这(zhe)些方法还不成熟。

DART任务，来源：NASA官网

中(zhong)国目前已开始部署“近地(di)小行星防御(yu)系统”，全球科学家也正(zheng)以(yi)“行星防御(yu)”为纽带(dai)展开协作。2024年9月，第二届深空(kong)探(tan)测（天都(dou)）国际会(hui)议上(shang)曾传出消息，我(wo)国正(zheng)在策划实施首次近地(di)小行星防御(yu)任务，并发布了首次近地(di)小行星防御(yu)任务方案设想。中(zhong)国计划在2030年前后实施首个近地(di)小行星防御(yu)任务，采(cai)用“伴飞+撞击+伴飞”模式，对目标小行星进行动能撞击，并评估撞击效果。

近期，国家国防科技工(gong)业局也发布了招聘“行星防御(yu)岗”的公告，旨在通过监测、预警、拦截或偏(pian)转(zhuan)等技术手段(duan)，防止近地(di)小行星或彗星等天体撞击地(di)球。