中國公布首次行星防禦任務　計畫以每秒9公里撞擊小行星

中國公布首項近地小行星防禦任務計畫，預計於2030年前以撞擊器高速撞擊近地小行星「2015 XF261」，目標不僅是改變其相對地球的運行軌道，甚至可能破壞其結構。任務將由撞擊器與觀測器2艘太空船協同執行，完整記錄撞擊前後變化，驗證偏轉效果。若成功，中國將成為繼美國後，完成涵蓋探測、撞擊、觀測及驗證的完整行星防禦示範，技術規模更較美國國家航空暨太空總署（NASA）的「雙小行星重定向測試」（DART）任務更具雄心壯志。

據《南華早報》報導，不同於DART只是1次概念驗證任務，透過撞擊改變1顆小行星繞另1顆小行星的運行軌道，中國此次計畫的目標更接近真正的行星防禦演練。

由中國國家航天局行星防禦首席科學家李明濤率領的研究團隊表示，這項任務的目標是直接改變小行星相對於地球的運行軌道，「甚至破壞其結構」。

論文指出，太空船預計將於2029年或2030年、目標小行星接近地球約700萬公里時，以超過每秒9公里的速度撞擊目標，相當於海平面附近音速的26倍以上。相較之下，DART當時的撞擊速度僅為每秒6.1公里。

這篇論文目前正在聚焦深空探測全領域研究的國家級中文核心學術期刊《深空探測學報》接受同儕審查。

此外，另1艘太空船將在撞擊前、撞擊期間及撞擊後持續觀測小行星，追蹤其軌道、形狀與表面變化，同時探測其內部結構。不同於歐洲太空總署（European Space Agency）的「赫拉號」（Hera）任務是在DART完成後另行執行後續觀測，中國則規畫將觀測工作納入同一次任務中。

來自中國國家航天局與中國科學院的研究人員在論文中寫道：「DART首次證明了利用動能撞擊方式在太空中實現小行星偏轉的可行性，但它並未直接改變小行星相對於地球繞太陽運行的軌道，因此與真正的行星防禦情境仍有所不同。」

研究團隊表示，中國此次任務圍繞4大目標展開，包括精準撞擊小行星、成功改變其軌道、精確測量撞擊成果，以及證明撞擊行動不會對地球造成危害。

此次鎖定的目標是1顆鮮為人知的近地小行星「2015 XF261」（2015 XF261），它於2015年首次被發現。科學家估計其直徑約30公尺，但實際大小仍存在不確定性。

目前科學界仍不清楚這顆小行星的自轉狀態及組成成分，但研究團隊推測，它很可能是1顆堅硬岩石或其他高強度天體，與DART撞擊的直徑160公尺，且由碎石堆積而成的「碎石堆小行星」（rubble-pile asteroid）有很大不同。

根據論文，計畫將由2艘太空船共同發射，離開地球後不久便分離。其中，撞擊器將直接飛向目標小行星，而觀測器則會採取較長航線，先利用金星進行重力助推，再與目標小行星會合。

觀測器還將在撞擊前釋放1具小型探測器，即時觀測撞擊過程，之後持續追蹤小行星軌道、形狀、表面以及撞擊噴發物的演變，地面望遠鏡也將共同參與觀測。

研究人員指出，這項任務面臨的一大挑戰，就是如何找到目標。這顆小行星極為昏暗，自2015年被發現以來，僅被觀測74次。科學家預期，直到撞擊前最後幾個月，才能對它的大小、形狀及自轉狀況有更深入了解。

成功撞擊目標同樣是一大挑戰。論文指出，由於來自地球的無線電訊號無法及時引導最後接近階段，撞擊器必須完全依靠自主導航系統，自行鎖定這顆體積極小的小行星，並以極高精度完成撞擊。

撞擊完成後，科學家還必須在大量撞擊碎片所形成的雲團干擾下，測量小行星軌道極其微小的變化，並持續監測其運行狀況，以確認偏轉效果是否符合預期。

研究團隊表示，若任務成功，中國將首次完成1套涵蓋目標探測、軌道偏轉及撞擊後驗證的完整行星防禦示範，實現從偵測、攔截到驗證的一體化行星防禦能力。