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在我們(men) 生存的太陽係中，除了太陽係八大行星及其衛星，還有一群不速之客，它們(men) 偶爾訪問地球，甚至野蠻地闖入地球大氣層，在大氣層中解體(ti) 爆炸，給地球上生物帶來的強大的衝(chong) 擊波，損毀樹木、房屋，導致人員受傷(shang) 。極端的條件下它們(men) 會(hui) 抵達地麵，強大的撞擊會(hui) 引發地震海嘯、火山爆發，甚至還會(hui) 徹底改變地球的氣候環境，以及地球上大規模的物種滅絕。它們(men) 就是近地小行星。

話說在6,500萬(wan) 年前，一顆直徑大約10千米的近地小行星撞擊北美墨西哥灣地區，導致了地球上的物種大滅絕，統治地球長達1.6億(yi) 年的恐龍也在這次撞擊事件後退出了地球的舞台。

6,500萬(wan) 年過去了，這些太空中的恐怖分子並沒有善罷甘休，就在10年前的2013年，一個(ge) 直徑大約18米的近地小行星在俄羅斯上空爆炸，等效約30顆廣島原子彈的能量，所幸空爆高度在大概30公裏高空，大部分能量在空中釋放，但是仍然在地廣人稀的俄羅斯導致了接近1500人受傷(shang) 。

直徑僅(jin) 僅(jin) 20米級的近地小行星，在地球周圍有幾百萬(wan) 顆，而超過99.9%這樣尺寸的小行星，我們(men) 都還沒有發現它們(men) 在哪裏。如果小型的尺寸可以達到50米級，就足以摧毀一個(ge) 大型城市。這樣的小行星在我們(men) 地球周圍有幾十萬(wan) 顆，我們(men) 還有超過95%都沒有發現。直徑140米的近地小行星可以摧毀一個(ge) 中小型的國家。這種尺寸的近地小行星有大約3萬(wan) 顆，我們(men) 還有超過60%的都沒有發現。

因此我們(men) 對這些太空中的恐怖分子不能掉以輕心，我們(men) 的當務之急是對他們(men) 進行查戶口、建立編目數據庫。你知道科學家是用什麽(me) 望遠鏡監測近地小行星的嗎？說到望遠鏡，你可能會(hui) 想到哈勃空間望遠鏡，會(hui) 想到中國天眼，甚至還會(hui) 想到最近熱門報道的中國複眼。

配圖來自於(yu) 圖蟲網

我們(men) 究竟是怎麽(me) 發現近地小行星的？實際上這些望遠鏡的主要功能都不是用來發現近地小行星的，目前近地小行星發現的主力裝備是地球上的光學望遠鏡。光學望遠鏡的優(you) 勢在於(yu) 探測距離遠、探測視野大，比如世界上最強大的近地小行星巡天係統——美國的卡塔琳娜巡天係統可以在大約1.5億(yi) 公裏處探測到等效直徑140米的近地小行星。而美國正在建設新一代大型綜合巡天望遠鏡SST可以在1.5億(yi) 公裏處探測到等效直徑45米的近地小行星。SST望遠鏡預計在2023年正式運行，預計可以發現大量中小尺寸的近地小行星，提升人類對這些太空中危險分子的編目速度。

在發現新的小行星後，還需要對它們(men) 進行跟蹤測量，確定其精密軌道、三維形狀、自轉、物質成分、結構等信息，這時候雷達望遠鏡就能夠派上用場。雷達望遠鏡具有高精度的測距能力，能夠極大地提升對小行星的軌道測量精度，通過分析電磁回波數據，能夠描繪出小行星的三維形狀、表層物質成分等精細信息，對認識小行星的撞擊危害具有極其重要的價(jia) 值。

由於(yu) 小行星本身並不發射電磁波，中國天眼口徑雖然大，並不能獨立完成對小行星的跟蹤觀測。目前正在建設的中國複眼是由很多小雷達合成的大型雷達陣列，可以主動發射電磁波到小行星的表麵，並接收回波，探測小行星表麵的物理特性。未來中國複眼還可能與(yu) 中國天眼合作，充分利用中國複眼的主動發射能力和中國天眼的強大接收能力，對小行星實施遠距離探測。為(wei) 預警近地小行星撞擊風險，貢獻更多中國力量。

雷達雖好但也不是萬(wan) 能的，雷達需要主動發射信號到小行星的表麵上，而這需要極高的指向精度，這就需要光學望遠鏡的測量數據進行引導，這是為(wei) 什麽(me) 雷達隻能用來跟蹤小行星，而光學望遠鏡用來對小行星進行廣域普查搜索的原因。

盡管人類已經建設了這麽(me) 多的望遠鏡，但是我們(men) 目前的近地小行星監測預警係統遠非完美，地球上的光學望遠鏡隻能在夜晚工作，如果有小行星從(cong) 太陽方向來襲，就像10年前發生在俄羅斯那樣的事件，我們(men) 可能毫無覺察。要解決(jue) 太陽方向小行星的監測預警問題，我們(men) 需要把望遠鏡放到太空中的合適軌道上，科學家正在為(wei) 此而努力。

本文為(wei) 科普中國·星空計劃扶持作品

作者：李明濤

審核：周炳紅（中國科學院國家空間科學中心 研究員）

出品：中國科協科普部

監製：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳(chuan) 媒有限公司

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