不撞地球撞月球？2024YR4小行星為何被關注？｜新浪蜂鳥

距離拉響警報僅兩個月后，2024 YR4小行星撞擊地球的概率從歷史最高的3.1%降至了0.004%。

最新數據顯示，它撞擊地球的可能性幾乎為零，撞擊月球的概率也僅為1.7%。

對于航天愛好者來說，虛驚一場的2024YR4，也成為了他們彼此的交流狂歡。

他們一邊刷新著各國天文學家最新公布監測撞擊的概率，一邊以此為基礎，為地球的未來獻計獻策，甚至末日愛好者也加入進來，分享著他們設計過的那些地下堡壘與最不容易變質的蜂蜜的配比……

3月初，就在2024 YR4降至0.004%的節點，《新浪蜂鳥》聯系到了中國航天相關的從業者，進一步求證這顆近地小行星會對我們的生活產生多大的影響。

作者 | 茹妮

編輯 | 李固

來去匆匆的“不速之客”

“（撞擊概率）很難再有大幅變化。”面對《新浪蜂鳥》關于2024 YR4撞擊地球的概率是否還會升高的提問，星河動力回收技術副總設計師卓佳向《新浪蜂鳥》說道。

“撞擊概率的變化是因為前期觀測數據有限對其準確軌道難以估計，隨著觀測數據增加，定軌精度提高，最新計算的軌道撞擊地球概率很小。而行星在太空運行軌道相對固定，很難有大幅變化。”

作為就職于中國民營火箭公司的航天工作者，卓佳也一直關注著2024 YR4的軌跡。

最早的消息在2024年12月27日傳出。

建于智利里奧烏爾塔多的小行星撞擊最后警報系統（ATLAS）望遠鏡鏡頭首次探測到編號為2024 YR4的近地小行星。

這臺天文望遠鏡由美國宇航局（NASA）資助。卓佳告訴《新浪蜂鳥》，小行星監測的背后，其實有較高的技術難度和成本投入。

“目前對于監測可能撞擊地球的小行星，需要動用全球大型望遠鏡平臺進行持續性觀測，包括大型地面天文臺和太空望遠鏡等，技術難度高、成本投入大，短期內商業航天公司參與的難度較大。”

圖：小行星YR4運動軌跡

根據NASA近地天體研究中心（CNEOS）撞擊監視系統判斷，2024 YR4小行星運行在一個圍繞太陽的橢圓軌道上，且有可能在2032年12月22日與地球相撞。

2025年1月27日，NASA近地天體研究中心（CNEOS）發現2024 YR4撞擊地球的概率已經超過1%，達到了國際小行星預警網絡（IAWN）的通報標準。

接下來的一個多月，小行星撞擊地球的概率不斷攀升。2月初，歐洲航天局（ESA）和美國宇航局（NASA）更新數據，將2032年撞擊概率從最初的1.2%提升至1.6%，隨后進一步升至2.3%。2月18日，撞擊概率進一步上升到3.1%。

2024 YR4一度被稱為“20年來最危險的小行星”。國際上往往使用“都靈指數”（Torino Scale）來衡量小行星或彗星等近地天體造成的威脅。

國際天文學聯合會從1999年開始使用都靈指數對潛在的撞擊地球事件進行分類，指數從0到10遞增，代表了地球受小行星撞擊的威脅程度逐級上升。

2024 YR4的都靈指數一度達到3分，它指的是“顯著風險，需密切關注”，這僅次于2004年評為4分的“阿波菲斯”（ 又名“毀神星”）小行星。2024 YR4在NASA和歐洲航天局（ESA）追蹤的風險小行星清單中排名第一。

2025年1月以來，美國新墨西哥州的馬格達萊納嶺天文臺、丹麥1.54米望遠鏡、位于智利的甚大望遠鏡、夏威夷天文臺的全景巡天望遠鏡和快速反應系統均已開始密切追蹤2024 YR4。

從距離來看，它已于12月25日從最接近地球的82.8萬公里處飛過，目前正在遠離。當前這顆小行星距離地球超過4800萬公里，部分望遠鏡會暫時無法觀測。

歐洲航天局宣布，將動用詹姆斯·韋布空間望遠鏡在3月和5月觀測2024 YR4。之后要等到2028年底，這顆小行星再度靠近地球時才能觀測。

然而，根據國際小行星預警網絡（IAWN）發布的《最終通知：近地小行星2024 YR4未來沒有顯著撞擊地球的潛在風險》稱，在2025年1月至2月23日的持續觀測顯示，2024 YR4在2032年12月22日撞擊地球的概率降至0.004%，未來一個世紀內已沒有顯著撞擊地球的潛在風險。

這一概率由推進美國宇航局（NASA）實驗室近地天體研究中心（CNEOS）、歐空局近地天體協調中心（NEOCC）和近地天體動態網站（NEODyS）計算得出，并匯報給空間任務規劃咨詢組（SMPAG）和聯合國外層空間事務辦公室（UNOOSA）行星防御項目官員。

“不值得為之失眠”的2024 YR4

如果2024 YR4小行星撞擊到人類聚居區，后果將難以想象，甚至有網友圍繞“地球末日”展開討論。

進入21世紀，人類已經領教過了小行星的威力。

2013年俄羅斯車里雅賓斯克發生隕石墜落事件，直徑約17米的小行星母體在距離地面約23千米處爆炸，所產生的沖擊波造成數平方千米內的7000多棟房屋不同程度受損，近1500人受傷。

最終部分較小的隕石散落到地面，被發現的最大隕石坑直徑為6米。

NASA估計此次撞擊能量約為50萬噸TNT，僅相當于2024 YR4估計值的1/16。

但即便小行星的撞擊概率處在高位，也并不一定給人類的生命財產安全造成傷害。

中國科學院國家空間科學中心研究員李明濤表示，這顆小行星大概率不會直接落在地球表面，而是在空中就解體。如果落于地球，最大的可能性是落進海里。

圖：小行星2024 YR4的撞擊風險驟降至0

李明濤指出，根據科學家計算出的隕落帶，2024 YR4理論上會隕落在南美洲-非洲-南亞這個條帶，而在這個條帶里，海洋占據相當大比例。

如果隕落在遠海，那么對人類社會應該沒有太大影響；如果隕落在近海，可能會引發海嘯，使海濱城市受到影響。

如果隕落在陸地上，小行星在空中解體時產生的沖擊波、熱輻射、光輻射等，有可能摧毀一個中等城市面積的區域。

但在撞擊概率尚未下降之時，美國亞利桑那大學航天工程師、被稱作“小行星獵人”的戴維·蘭金卻率先表示出“不足為慮”。

據《科技日報》報道，他曾向媒體表示，這顆小行星“不值得為之失眠”，并認為撞擊概率將大幅下降。

事實也驗證了他的判斷。在地球所在的太陽系中，有超過3.5萬個小行星。人類從未聽說過的小行星故事時有發生，包括掠過、險些相撞和直接撞擊。

據BBC報道，自從兩個月前在智利沙漠的望遠鏡首次發現2024 YR4以來，數十個其他天體已經從比月球更接近地球的地方掠過。

很可能還有其他較小的天體已經撞擊了地球，或在大氣層中燃燒殆盡，但卻未被注意到。

警報解除的小行星也早有先例。2004年都靈指數為4分的“阿波菲斯”小行星（又名“毀神星”）預警就曾被證明是虛驚一場。

2004年6月，人類發現一顆直徑375米，約有郵輪大小的小行星，撞擊地球的概率一度升至2.7%。人們預測，它可能在2029年或2036年撞擊地球。

一旦撞擊發生，將釋放出6400萬億千焦能量，相當于15.3億噸TNT炸藥爆炸釋放出的能量。

但隨著觀測數據的增加，2021年，科學家排除了它在未來100年內撞擊地球的可能性。

對于科學研究來說，小行星造訪地球并非帶來的全是壞消息。

BBC稱，最理想的情況是小行星直接撞擊遠離人類居住區的陸地，這能讓科學家獲得來自太陽系遙遠天體的實體碎片，同時有助于了解地球的撞擊歷史。

“國家隊”已在部署

2025年，面對可能到來的威脅，科學界和政府并不缺乏防御機制，人類已經有了自己的抓手。

法國國家科學研究中心（CNRS）的帕特里克·米歇爾（Patrick Michel）教授團隊曾追蹤研究毀神星預警事件，米歇爾教授指出了20年前那場預警和當今的不同之處。

2004年，在科學家發現威脅、計算撞擊概率后，“我們想：該聯系誰？”他表示，當時科學界和政府完全缺乏應對機制。

目前，米歇爾教授所屬的國際太空任務規劃咨詢組（SMPAG），專門向各國政府提供小行星威脅應對建議，并進行直接撞擊模擬演練，這些演習現階段持續進行。

李明濤曾表示，目前最成熟的技術手段是發射航天器，高速撞擊小行星，使其改變軌道，與地球擦肩而過。

2022年9月26日，NASA的“雙小行星重定向測試”（DART）任務使航天器成功撞擊小行星，使其軌道周期縮短32分鐘，已經驗證了人類有能力改變小行星軌道。這是目前最有效的“地球盾牌”。

李明濤稱，還有一些正在探索的技術方法，比如通過引力牽引小行星、激光燒蝕小行星等，只不過目前這些方法還不成熟。

舉例來說，引力牽引指的是利用航天器的引力緩慢改變小行星軌道。利用質量足夠大的航天器在小行星附近長期伴飛，需要數年至數十年，通過自身引力對小行星施加微小但持續的拉力。

它僅適用于直徑較小（如百米級）且預警時間充足（數十年）的小行星。

針對這一方法，NASA曾提出“小行星重定向任務”（ARM），ARM任務源于美國總統奧巴馬在2010年提出的2025年小行星登陸設想，計劃采用太陽電推進（SEP）系統驅動航天器抵近一顆近地小行星，將其俘獲并拖入月球軌道，以便航天員開展研究。

不幸的是，由于2018財年NASA總預算縮減，ARM作為“以地球為中心的研究”被劃為優先級較低的項目，成為被裁減的對象。

此外，可能的方法還包括激光燒蝕小行星，它指的是通過高能激光或聚焦太陽光照射小行星表面，使其物質汽化噴射產生推力。

1998年邁克爾貝執導的電影《隕石大沖撞》中，NASA派遣鉆油工人在撞擊地球的小行星上鉆井，并炸毀該小行星。

卓佳向《新浪蜂鳥》解釋稱， 其原理就是核爆偏轉方案。從實現角度來說，航天飛機依靠地球大氣減速，并在鋪裝跑道上滑跑著陸，因此很難實現小行星著陸。另外對于向美國德克薩斯州大小的小行星，“電影中的核彈似乎太小了。”

據公開資料，科學家在嘗試的方法還包括核爆偏轉、質量驅動、附著推進器、太陽帆或光壓推移、軌道共振利用、表面涂層改變反照率等。

只不過大部分方法還存在技術性挑戰，有些只存在于理論層面。

更壞的可能性是，攔截失敗，小行星撞擊了城鎮。人類也有一套補救性應急預案。新墨西哥大學的博斯勞博士指出，應對措施將參照颶風防御預案，包括疏散人群和基礎設施保護。

作為航天大國，中國也在針對小行星的防御攔截做出自己的部署。2024年9月舉行的第二屆深空探測（天都）國際會議上，我國發布了首次近地小行星防御任務方案設想，并計劃于2030年前后實施首個近地小行星防御任務。

據嫦娥七號任務副總設計師唐玉華介紹，我國首次近地小行星防御任務計劃選用“伴飛+動能撞擊+伴飛”模式，當撞擊器對目標小行星實施動能撞擊時，探測器對撞擊過程進行全程觀測，并在撞擊后繼續開展撞擊效果評估和科學探測等工作，通過一次任務實現“動能撞擊+天基評估”。

我國也在人才儲備方面有所動作，近日國家國防科技工業局重大專項工程中心面向社會公開招聘，其中就包括“行星防御崗”招聘3人，工作內容主要為近地小行星監測預警研究。

商業航天助力“地球盾牌”

商業航天被認為是進一步解讀宇宙奧秘、拓展人類文明的邊界的方式，在人類與小行星打交道的漫長歷程中，商業航天有望成為新變量。

在這條路上，SpaceX打起了頭陣。前文提到，目前最有效的“地球盾牌”，是發射航天器，高速撞擊小行星，使其改變軌道。

卓佳告訴《新浪蜂鳥》，動能撞擊器本質上是軌道較為特殊的航天器，同樣依靠運載火箭發射。美國小行星防御測試項目DART探測器就是由SpaceX公司獵鷹9火箭發射的。

最近十年來，中國商業航天進入高速發展時期，中國企業是否能成為國家防御小行星的助推器？

卓佳向《新浪蜂鳥》表示， “隨著中國商業航天公司發展，其商業化運載火箭能力進一步提高，成本進一步降低，可以為我國行星防御類似探測器、驗證器的發射提供更加多樣的選擇。”

值得一提的是，星河動力于2024年完成了“愛神星”軌道機動飛行試驗平臺的發射與變軌驗證，該平臺具有長期留軌工作和快速軌道機動能力。

卓佳表示，項目突破了軌道飛行器相關關鍵技術并積累了大量工程經驗。

我國商業航天進入加速發展階段，商業航天以“低成本、快速迭代”著稱，這也可能對未來執行小行星防御任務有所幫助。

卓佳認為，商業航天可以為行星防御項目提供成本更低的運載發射、探測器生產制造等服務。

轉向撞月球？人類很安全

2024 YR4小行星撞地球的概率趨近于零之后，最新研究數據顯示，該小行星在2032年12月22日有很小的可能性會撞擊月球，撞擊概率為1.7%。

月球是地球最大的衛星，從地球到月球的平均距離是384,399公里。小行星撞擊月球可能帶來的沖擊，也受到了大眾關注。

小行星撞月球的威力不容小覷。英國雜志《自然－通訊》2月4日刊載的一份研究報告顯示，一顆小行星在約38億年前撞擊月球，濺起大量石塊。

這些高速飛行的石塊落下后，在月球表面沖撞出兩道大峽谷。

研究人員推測，當年撞擊月球的小行星直徑約25公里，以5.5萬公里的時速撞擊月球后，在月球背面南極附近形成直徑320公里的撞擊盆地。

撞擊濺起的石塊流以每秒1公里的高速掠過月球表面，形成兩道又深又長的大峽谷，從撞擊盆地向外延伸。

美國大學太空研究學會發布的新聞公告說，這兩道大峽谷深2.7公里到3.5公里，寬20公里至27公里，長270公里至860公里。

研究報告主要作者、美國大學太空研究學會月球與行星研究所地理學家戴維·克林說，這兩道大峽谷的形成是“非常暴力、非常戲劇化”的過程。

僅用10分鐘，撞擊就達到了堪比用數百萬年才自然形成的美國科羅拉多大峽谷呈現出的效果。

據北京天文館研究館員朱進介紹，2024 YR4小行星的直徑大概在40米到90米之間。從直徑來看，2024 YR4小行星比當年撞擊月球的小行星小得多。

卓佳也向《新浪蜂鳥》表示，由于總能量不大，2024 YR4小行星撞月球對人類的生活影響不大。但撞擊拋射的物質可能進入月球軌道，短期內增加軌道碎片數量。這些碎片可能對目前在月球軌道運行的探測器構成潛在威脅。

倫敦帝國理工大學行星科學教授柯林斯認為，人類在地球上會很安全，撞擊噴射出的物質可能飛向地球，但會在大氣層中燃燒殆盡。

所以至少從目前看，無論是地球還是月球2024 YR4都不太會在2032年年末影響我們的生活。此外可以確認的一點是，隨著我國近地小行星防御任務方案的不斷完善，未來我們同樣會在構筑起一道防御撞擊的“中國盾牌”。