小行星“2024 YR4”图片。来源：NASA官网

在天文学中，小行星是指太阳系内(nei)类似行星环绕(rao)太阳运动(dong)，但体积和(he)质量比(bi)行星小得多的天体。美国国家航空航天局（NASA）定义小行星直径下限(xian)是1米，还有观点认(ren)为是直径10米。为什么定义为10米？北京大(da)学地球与空间科学学院教授焦维(wei)新解释(shi)说，直径10米以上的小行星进入地球大(da)气层(ceng)的时候(hou)才(cai)不会(hui)燃烧尽，至少会(hui)有一些流星体落在地球表面。

小行星在宇宙中并不少见，目前被人(ren)类发现的就已(yi)超过3万颗，其中一部分的运行轨道与地球轨道相交，存在撞(zhuang)击地球的可能。

在发现2024 YR4小行星之(zhi)后，专家最初估计(ji)该小行星撞(zhuang)击地球概率为1%，这(zhe)样的数(shu)据触发了“都(dou)灵”3级警报。

“都(dou)灵指数(shu)”示意图。来源：上海天文台

“都(dou)灵指数(shu)”（Torino scale）是一种对与小行星和(he)彗星等近地天体撞(zhuang)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100米之(zhi)间，撞(zhuang)击概率超过1%就会(hui)触发3级。

这(zhe)是自2004年小行星阿波菲斯曾(ceng)连续4天被评(ping)级为都(dou)灵4级后，出现的最高(gao)等级撞(zhuang)击风险。另外还有一套风险评(ping)价指标叫“巴勒莫指数(shu)”，计(ji)算(suan)方式更为复杂(za)。

撞(zhuang)击概率已(yi)升至3.1%

这(zhe)颗小行星与地球的撞(zhuang)击概率在2025年2月5日上升为1.6%，2月7日时为2.3%，2月19日时升至3.1%。虽然概率在上升，但反(fan)过来看，这(zhe)颗小行星有近97%的概率和(he)地球“擦肩而过”。

欧洲(zhou)空间局的模拟统计(ji)图。图中所示为地球及(ji)月球环绕(rao)地球的轨道，黄点表示根据截至2025年1月31日的数(shu)据所预测的2024 YR4与地球在2032年12月22日相遇的可能区域，该区域只有1.6%与地球相交。来源：中国科学技术协会(hui)

“之(zhi)所以预测概率会(hui)有变化，是因为小行星撞(zhuang)击地球概率的计(ji)算(suan)方法会(hui)受到轨道计(ji)算(suan)误差(cha)、光照和(he)大(da)天体引力(li)等因素的影响，”天文领域科普专家、全国科普工作先进工作者曹林(lin)表示，“这(zhe)和(he)天气预报类似，时间越临近，预测得也就越准确。”

随(sui)着观测数(shu)据的增(zeng)加，小行星撞(zhuang)地球的风险亦有可能下降。北京天文馆研究馆员朱进介绍，“这(zhe)种变化从以前的经验讲，大(da)多数(shu)时候(hou)可能就会(hui)减少，而且绝大(da)多数(shu)的时候(hou)它会(hui)一下变成零。2028年，它还会(hui)有一次离我们相对比(bi)较近的时刻，届时观测之(zhi)后，我们会(hui)对它的轨道有一个比(bi)现在准得多的计(ji)算(suan)，对于撞(zhuang)击概率的判断也要准很多。”

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

2004年6月，一颗尺寸340米的小行星阿波菲斯撞(zhuang)击地球的概率一度升至2.7%，但随(sui)着观测数(shu)据的增(zeng)加，在2021年科学家排除了它在未来100年内(nei)撞(zhuang)击地球的可能性。

关注不无(wu)道理，但不必恐(kong)慌

小行星虽然个子小，但消息引起公众关注也并非(fei)毫无(wu)道理。有人(ren)将此次“小行星撞(zhuang)地球”和(he)导致恐(kong)龙灭绝的流行假说之(zhi)一“小行星撞(zhuang)击说”联系起来。这(zhe)个假说认(ren)为，6600万年前一颗小行星撞(zhuang)击地球引发地球生态(tai)灾难，最终结束了恐(kong)龙称(cheng)霸地球的时代，而1991年在墨西哥尤卡坦半(ban)岛发现的希克苏(su)鲁伯陨石坑进一步支持了这(zhe)种观点。虽然近年来围绕(rao)恐(kong)龙灭绝的原因有很多新的理论，但是小行星撞(zhuang)击毫无(wu)疑问曾(ceng)对地球的生命演化造成过巨大(da)影响。

还有几个著名事件也不免让公众听到小行星到访地球而绷(beng)紧神经。1908年，一颗冲进大(da)气层(ceng)的小行星在俄罗斯西伯利亚通古(gu)斯上空发生爆炸，爆炸的威力(li)相当于1000万吨-1500万吨TNT炸药，摧毁了约(yue)2000平方公里的森(sen)林(lin)；2013年2月15日，一颗直径约(yue)20米的小行星进入大(da)气层(ceng)，在俄罗斯车(che)里雅宾斯克州上空约(yue)30千米处爆炸，释(shi)放的能量相当于40万-50万吨TNT炸药，造成1500多人(ren)受伤，数(shu)千幢建筑物遭到损毁。

车(che)里雅宾斯克小行星撞(zhuang)击事件。来源：上海天文台

中国科学院紫金山天文台助理工程师徐智坚表示，如果是一颗1公里直径的小行星，可能就会(hui)引起全球性的灾难；如果是一颗直径140米左右的小行星，可能会(hui)对一个区域造成毁灭；直径50米的话可能是一个地方性的影响。

据科学家推测，形成希克苏(su)鲁伯陨石坑的那颗小行星直径达到10公里左右，与直径不超过100米的小行星2024 YR4完(wan)全不是一个量级。科学家计(ji)算(suan)，2024 YR4小行星撞(zhuang)击地球的空爆威力(li)大(da)致相当于800万吨TNT炸药，可能会(hui)引发区域性灾难，造成巨大(da)破坏，但远不会(hui)导致灭绝。

曹林(lin)表示，小行星撞(zhuang)击地球的可能性虽然存在，但概率极低，普通人(ren)无(wu)需(xu)过分惊慌。他强调，宇宙广阔无(wu)垠，人(ren)类遭遇此类“天劫”的几率微乎其微。况且，地球拥有一层(ceng)天然的“金钟罩”——厚(hou)厚(hou)的大(da)气层(ceng)能够有效防御(yu)大(da)部分小天体的“袭(xi)击”。

小行星撞(zhuang)击，已(yi)准确预警11次

小行星，并不是地球稀客。天外来物撞(zhuang)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研究，结果显示，每年在地球上大(da)于0.1千克的陨石撞(zhuang)击事件估计(ji)有19000起，而大(da)于1千克的陨石撞(zhuang)击事件也有4100多起，但都(dou)是小规模的。

人(ren)类首次准确预测小行星撞(zhuang)击地球是在2008年。当年10月6日，美国哈佛史密(mi)松天体物理中心和(he)美国宇航局宣布，格林(lin)尼治时间10月7日2时46分，一颗编号为2008TC3的小行星由苏(su)丹北部上空进入地球大(da)气层(ceng)并发生燃烧。事后观测表明，预计(ji)出的撞(zhuang)击时间误差(cha)只有15秒。

2024年9月5日凌(ling)晨，小行星“2024 RW1”在菲律宾北部上空撞(zhuang)击地球大(da)气层(ceng)。在该天体到达地球之(zhi)前好几个小时，欧洲(zhou)空间局就曾(ceng)发出了预警，美国亚利桑(sang)那州卡特琳娜巡天观测站在撞(zhuang)击前约(yue)8小时发现了这(zhe)颗小行星。最终，该小行星如预期般以20千米/秒左右的速度闯入地球大(da)气层(ceng)，在距(ju)离地面约(yue)25公里高(gao)度处解体爆炸，未对当地人(ren)生活造成大(da)的影响。预报的撞(zhuang)击时间、位置均较为准确。这(zhe)是第一颗被提前预警撞(zhuang)击亚洲(zhou)的小行星，也是人(ren)类第9次在小行星撞(zhuang)击地球之(zhi)前准确预测。

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

同年12月4日0时15分左右，另一颗来自太空的小行星如期而至，在西伯利亚上空进入大(da)气层(ceng)，在夜空中化为一颗火流星。全球科学家密(mi)切追踪，我国也展开多站点组网观测，这(zhe)是2024年第4次小行星撞(zhuang)击成功预警，也是人(ren)类第11次成功预警小行星撞(zhuang)击。据了解，这(zhe)颗小行星直径约(yue)0.75~1米。撞(zhuang)击发生2小时后，国际小行星中心共计(ji)收到全球64个观测数(shu)据，发布正式公告给这(zhe)颗小行星编号为2024 XA1。

人(ren)类共11次成功预警小行星撞(zhuang)击。来源：国家应急广播

最近几十年，为应对近地小天体的威胁，国际社会(hui)通力(li)合作，已(yi)经形成了一套常态(tai)化的合作机制。全球应对小行星碰撞(zhuang)风险方面有两个重(zhong)要组织，分别是国际小行星预警网（IAWN）和(he)空间任(ren)务规划咨询(xun)组（SMPAG）。这(zhe)两个组织是在2013年车(che)里雅宾斯克小行星撞(zhuang)击事件后成立的，当时，国际社会(hui)认(ren)识到，小行星撞(zhuang)击地球不是天方夜谭，人(ren)类需(xu)要把应对小行星撞(zhuang)击作为一项重(zhong)要工作严肃对待。

国际小行星预警网的目标是协调全球资源开展小行星联合观测，而空间任(ren)务规划咨询(xun)组的职能是当发现小行星存在较高(gao)撞(zhuang)击风险时，决定人(ren)类将如何应对。

2017年，两个组织经过磨合协商，提出了预警、应对工作启动(dong)的机制。如果小行星的尺寸大(da)于10米、撞(zhuang)击概率超过1%，IAWN就要向联合国外层(ceng)空间事务办公室通报。如果小行星尺寸大(da)于50米，且撞(zhuang)击时间将发生在50年内(nei)、撞(zhuang)击概率超过1%，SMPAG将启动(dong)相应工作。这(zhe)次小行星 2024 YR4的出现是这(zhe)两个组织真正意义上首次启动(dong)应对工作。中国于2018年加入这(zhe)两个组织，紫金山天文台盱眙观测站口径1.04米的近地天体望远镜(jing)是我国贡献(xian)共享数(shu)据的主(zhu)干设备(bei)，一直在持续开展近地小行星监测预警工作。

紫金山天文台盱眙观测站。IC供图

深空防御(yu)的中国方案(an)

相较6600万年前的恐(kong)龙家族，人(ren)类不断发展的科学“武器”，让规避(bi)小行星撞(zhuang)击成为可能。人(ren)类目前已(yi)经形成了对小行星撞(zhuang)击风险的研判和(he)预测能力(li)，在各国都(dou)建设有小行星监测系统，通过地基光学望远镜(jing)等，可以探测追踪危险小行星，对撞(zhuang)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(da)限(xian)度降低风险。

小行星防御(yu)任(ren)务的思路主(zhu)要有两类：将小行星推离预测或原本的轨道，使(shi)其不能与地球相撞(zhuang)；将小行星分解成在大(da)气层(ceng)中可以燃烧殆(dai)尽的无(wu)害碎(sui)片。

中国科学院国家空间科学中心研究员李明涛(tao)介绍，目前最成熟的技术手段是发射航天器，高(gao)速撞(zhuang)击小行星，使(shi)其改变轨道，与地球擦肩而过。2022年，美国国家航空航天局（NASA）的“双小行星重(zhong)定向测试”（DART）任(ren)务已(yi)经验证了人(ren)类有能力(li)改变小行星轨道。此外还有一些正在探索的技术方法，比(bi)如通过引力(li)牵引小行星、激光烧蚀小行星等。但是目前这(zhe)些方法还不成熟。

DART任(ren)务，来源：NASA官网

中国目前已(yi)开始部署“近地小行星防御(yu)系统”，全球科学家也正以“行星防御(yu)”为纽带展开协作。2024年9月，第二届深空探测（天都(dou)）国际会(hui)议上曾(ceng)传出消息，我国正在策划实施首次近地小行星防御(yu)任(ren)务，并发布了首次近地小行星防御(yu)任(ren)务方案(an)设想。中国计(ji)划在2030年前后实施首个近地小行星防御(yu)任(ren)务，采用(yong)“伴飞+撞(zhuang)击+伴飞”模式，对目标小行星进行动(dong)能撞(zhuang)击，并评(ping)估撞(zhuang)击效果。

近期，国家国防科技工业局也发布了招聘“行星防御(yu)岗”的公告，旨在通过监测、预警、拦截或偏转等技术手段，防止近地小行星或彗星等天体撞(zhuang)击地球。