外星強敵入侵！中美攜手、同仇敵愾、共赴球難！
隨着“紫金山-ATLAS彗星”（C/2024 A3）逐漸離我們遠去，這顆星星的故事也暫時告一段落。
本文來講講人類目前在“抵禦外星入侵”這件事上的一些進展情況。包括這顆彗星後面的ATLAS是怎麼來的。
01
遊蕩在頭頂的幽靈
人類很早就有了“天降巨石”的夢魘，也引起了很多對人生、對意義的思考。有一個電影叫做《你的名字》，就是由一顆週期襲擊地球的彗星把故事線串起來的。
圖源：《你的名字》
截至2024年1月30日，已知近地天體的總數爲34,274 顆，其中2023年新發現的就達2,883顆。目前總共有2,395顆已編目小行星直徑約140米或超過140米，所處軌道與地球軌道的距離在800萬公里的範圍內。滿足這幾個條件的小行星被定義爲“潛在威脅小行星”，可能對人類文明帶來滅頂之災。目前只發現了這一範圍內大約44%的近地天體。很多危險的小行星很可能被耀眼的太陽光掩蓋了，說不定就會突然竄出來和地球撞個滿懷。
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其中已被發現的99942號小行星阿波菲斯（毀神星）將於2029年近距離接近地球，進一步計算表明它“可能”在2036年撞上地球。
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02
人類難得的共識
人類社會中不可避免地存在着各種不同的觀念和立場，它們往往難以調和。而能夠讓全人類達成共識的、非常難得的、極其少有的一個議題，就是“防止小行星撞地球，破壞我們愉快互撕的大好局面”。
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所以“愚蠢”的人類爲了這事還是做了一些不太愚蠢的工作。
03
國際組織層面的工作
聯合國外層空間事務廳（簡稱外空廳）是目前人類總體負責行星防禦的國際機構。外空廳是促進和平利用外層空間國際合作的聯合國機構，其工作職責中的一項是“通過國際合作應對小行星撞擊威脅”，協調各國組建小行星警報網並進行近地天體和行星防禦。
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2013到2014年，聯合國成立國際小行星預警網絡 （IAWN）和空間任務規劃諮詢小組 （SMPAG）在全球層面加強行星防禦領域協調。
IAWN實際是依託美國馬里蘭大學天文系建立的，甚至IAWN的域名都掛在馬里蘭大學天文系下面。目前IAWN有58個簽約方，其中包括中國國家航天局、美國航天局、歐空局、日空局（JAXA）這些大佬，注意到這裡面還有一箇中國的業餘天文臺（星明天文臺，簡稱XMO，位於新疆烏魯木齊市南郊甘溝鄉小峰樑）。2018年2月，中國作爲正式成員加入IAWN，中國科學院紫金山天文臺“近地天體望遠鏡”是中國加入IAWN的支撐設備，這也是發現“紫金山-ATLAS彗星的望遠鏡”。
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SMPAG則是掛在歐空局下面的，歐空局也是現任主席，其主要職責範圍是通過信息交換、開發合作研究和任務機會的選項，併爲國際響應近地物體的威脅做好準備，並開展近地天體威脅緩解計劃活動。官網顯示正在忙着進行模擬小行星撞擊威脅，以及爲2025年南非開普敦行星防禦會議做準備。同樣世界各國的航天局也都是SMPAG成員。
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所以在“行星防禦”的國際組織方面還是由“美西方”主導的。
04
美國方面的進展
1989年，美國宇航局建立了一個行星數據系統（PDS）專門記錄行星基礎數據的，地球、火星、大氣、遙感都在其中，積累了大量的基礎數據。PDS下面有一個小天體節點（SBN）負責小天體這個部分，針對彗星、小行星和行星際塵埃。其中負責彗星、小行星這塊的科學家就有研究“小行星撞地球”這個課題的。
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2013年，美國宇航局資助夏威夷大學開發ATLAS小行星撞擊早期預警系統（小行星A、撞擊地球T、最後L、警報A、系統S），由四臺望遠鏡（夏威夷2臺、智利和南非各1臺）組成，每晚自動掃描整個天空數次，尋找天空中移動的物體。這也是近期著名的“紫金山-ATLAS彗星”後半截名字的由來。
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2016年，美國航天局成立“行星防禦協調辦公室PDCO”，這是一家協調監測和追蹤近地小行星的行星防禦機構。該辦公室負責鑑別飛向地球的大型物體（包括小行星和外星飛船），並提出轉移方案，同時向公衆發佈警告。《三體》裡的PDC和這個PDCO很相似，區別在於一個是C（Council理事會）、一個是CO（Coordination Office協調辦公室）。
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2018年6月，美國家科學與技術委員會發布“國家近地天體預防戰略與行動規劃”，對未來10年如何防禦可能撞擊地球的近地天體以及一旦撞擊如何開展救災等工作從國家層面進行頂層謀劃，提出通過5個戰略目標來提高預防近地天體撞擊地球的能力。
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2021年11月24日，美國執行了“雙小行星重定向測試”(DART)發射任務。該任務通過DART飛行器撞擊一顆小行星，該小行星直徑約爲163米，圍繞另一顆直徑約爲780米的小行星轉動。這是全球首個在太空中執行撞擊小行星並驗證主動行星防禦技術的任務。
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2022年9月27日，位於馬里蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯應用物理實驗室（APL）的任務控制中心宣佈DART任務成功撞擊目標小行星。
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2023年4月3日，美國國家科學技術委員會（NSTC）發佈《2023年行星防禦戰略》，對美國於2018年發佈的《國家近地天體防備戰略和行動計劃》進行了更新，重點強調聯邦各部門和機構未來十年的戰略目標。
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05
中國方面的進展
1996年1月中科院基礎局主持建造近地天體望遠鏡專家論證會，科技部基礎司和中科院南京分院領導到會，以王綬琯院士爲組長專家評審意見認爲：“建造一臺專用望遠鏡，作爲我國近地天體探測和研究的帶頭和骨幹儀器是完全必要的。”
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1996年11月，路甬祥院長代表中科院和江蘇省政府簽署了院省合作協議書，合作項目中列出：“中科院紫金山天文臺將在江蘇省選址建設預防近地天體撞擊地球預報中心及其主體設備施密特型光學望遠鏡，雙方將給予支持。”
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2006年12月19日，CCD專家測試組受國家基金委的委託到現場對望遠鏡+CCD進行實測，曝光40秒極限星等爲22.46等。紫臺試觀測成功的消息報道後，中科院路甬祥院長在楊捷興、汪琦二同志的彙報信上批示：“楊、汪兩位教授：收到您們的信很高興，誠致祝賀，這是您們不倦努力的結果，請將此消息報告曾關心支持過此項目的單位和友人，與他們分享成功後的喜悅和中國科學家的誠摯追求。”王綬琯院士來信說：“這個設備在天體測量上的可開拓領域遠遠超過了以往，可謂前途無量。”
2007年3月，“一米近地天體望遠鏡試觀測成功”被評爲2006年度中國十大天文科技進展項目之一。後面天文學家和研究生們就在默默觀測和寫論文，沒有獲得什麼關注。
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這時候，中國還沒有提到行星防禦的概念，還處於天文學家近地天體研究的範疇。直到2018年美國提出了“國家近地天體預防戰略與行動規劃”。
2020年8月20至23日，“第三屆全國行星防禦研討會”在南京召開。本次會議由中國科學院紫金山天文臺主辦，中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所和中國空間技術研究院北京衛星環境工程研究所協辦，中國科學院行星科學重點實驗室承辦。來自國防科工局探月與航天工程中心、國家科工局重大專項工程中心、中國空氣動力研究與發展中心、中國空間技術研究院、上海航天控制技術研究院、中國航天系統科學與工程研究院、北京理工大學、太原理工大學，中科院國家空間科學中心、上海技術物理研究所、瀋陽自動化研究所、地球化學研究所、國家天文臺、上海天文臺、紫金山天文臺等22家單位、72位專家學者參加了會議，國防科工局探月與航天工程中心胡朝斌副主任到會指導。
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2021年10月，第一屆全國行星防禦大會在桂林召開，由行星防禦聯盟主辦。擔任大會主席的我國月球和深空探測工程總設計師的中國工程院院士吳偉仁，作了“我國近地小行星撞擊風險應對體系建設構想”的主旨報告。
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2021年12月，“空間碎片防護與小行星防禦研究進展與展望報告會”在京召開，會議闡述了小行星撞擊地球防禦中超高速碰撞問題研究進展與趨勢，包括小行星進入地球大氣的超高速空氣動力學問題、小行星極高速撞擊地表效應與致災問題、小行星軌道偏轉摧毀中的超高速撞擊問題與關鍵技術。圍繞我國重大航天工程需求，分析了我國空間碎片防護、小行星撞擊地球防禦研究存在的差距，並提出了相關的發展建議。
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2022年4月，這時DART已經發射還在路上，國家航天局副局長吳豔華表示，我國將着手組建近地小行星防禦系統，共同應對近地小行星撞擊的威脅，爲保護地球和人類安全貢獻中國力量。我們爭取在“十四五”末期或者2025年、2026年實施一次對某一顆有威脅的小行星，既進行抵近觀測，又實施就近撞擊改變它軌道進行技術實驗。
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2023年1月9日，中國科學院紫金山天文臺盱眙觀測站的近地天體望遠鏡首次觀測到C/2023 A3（Tsuchinshan-ATLAS），這也是紫金山天文臺發現的第8顆彗星。南非ATLAS望遠鏡在2023年2月22日報告存在彗星特徵，並且進一步通過美國帕洛瑪ZTF望遠鏡觀測資料的回溯檢測，確認爲一顆已經開始活動的彗星。隨後，國際小行星中心將這顆彗星命名爲Tsuchinshan—ATLAS/紫金山-阿特拉斯。
2023年4月25日，我國深空探測實驗室在首屆深空探測國際會議中，首次詳細地向公衆介紹了我國的近地小行星防禦任務計劃。該計劃將在2030年實現對小行星的動能撞擊。目前已向全球公開徵集任務名稱、任務規劃和任務方案等。
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深空探測實驗室由國家航天局、安徽省人民政府、中國科學技術大學三方聯合共建，註冊成立於2021年12月31日，爲安徽省人民政府的事業單位，總部設在合肥市，分佈設在北京市。這個實驗室出現在了下面這個第二屆全國行星防禦大會名單裡。
2023年7月16至20日，第二屆全國行星防禦大會在新疆維吾爾自治區伊犁哈薩克自治州召開，會議旨在“促進我國近地小天體監測、預警、防禦領域的交叉融合...推動我國行星防禦領域更快發展和整體水平提高...”。
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2024年10月，紫金山-ATLAS彗星降臨天際，驚豔了一衆“裸猿”。6萬年後再見面時，必是滄海桑田，日新月異。
作者Gerald Rhemann，拍攝參數：ASA Astrograph 12英寸，F/3.6和ZWO ASI 6200MM Pro相機。
來源：牧夫天文
編輯：姬子隰
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