国外近地小天体预警防御技术与项目调研报告

来源:高端装备科技信息研究中心




引言

        
地球表面长期以来一直受到陨石、小行星和彗星等近地小天体的撞击。但近地小天体撞击地球的频率很低,几千万年才有可能发生一次行星级撞击地球大灭绝事件,100年时间范围内产生的更多是局部自然灾害。例如,6600万年前,一颗直径超过10km的小行星撞击地球形成了一个直径约200km的陨石坑,是距今最近的一次小行星撞击地球引发的物种灭绝事件,改变了地球生命的进化过程。


针对近地小天体的观测网络、危险预警机制的建立以及相应的防御策略的规划、实施,将能够有效降低近地小天体撞击的危害程度、规避近地小天体撞击给地球和自然界物种所带来的威胁。


过去十几年,人类在近地天体监测预警及防御应对方面取得了重大进展,但在国际社会能够充分保护地球免受灾难性小天体撞击之前,还需要做更多的工作。百米及以下尺寸的近地天体数量多且发现比例尚低,需要加强监测以实现对多数危险天体的编目管理能力。物理特征信息对准确的风险分析和防御效果评估至关重要,需要努力增强对近地天体特征信息的采集与分析。近地天体防御的多种技术手段成熟度偏低,需要继续加强理论与技术研究水平,包括对防御后总体风险的建模评估。理论的防御策略仍然需要通过实际的测试任务来验证和完善。


虽然我国已于2018年1月底加入国际小行星预警网和空间飞行任务规划咨询小组,但目前我国在近地天体威胁应对方面的能力主要集中在搜索监测领域,例如盱眙的近地天体望远镜和丽江、兴隆等观测站的多台光学望远镜均可以开展近地天体的搜寻及监测工作,但与国外相比能力仍显不足,同时在预警防御领域的技术能力仍然比较薄弱,基本处于起步阶段。






【正文目录】

第一章 国外近地小天体预警防御发展概况

第一节 近地小天体预警防御概述

一、近地小天体观测情况

二、近地小天体撞击危害

三、近地小天体撞击事件

四、近地小天体预警防御

第二节 国外近地小天体预警防御概况

一、地基监测预警情况

二、天基监测预警情况

三、撞击防御情况

第三节 国外近地小天体预警防御技术发展趋势

一、监测预警技术发展趋势

二、撞击防御技术发展趋势

第二章 国外近地小天体预警防御组织与政策规划

第一节 国外近地小天体预警防御组织机构

一、近地天体行动组

二、国际小行星预警网

三、空间任务规划咨询组

四、NASA行星防御协调办公室

五、ESA近地行星协调中心

六、其他组织机构

第二节 国外近地小天体预警防御行动规划

一、空间任务规划咨询组11项行动规划

二、美国《国家近地天体防备战略与行动规划》

第三节 国外近地小天体预警防御法律问题

一、关于近地天体防御手段的法律法规适用性

二、执行近地天体防御任务的国际组织的法律问题

第三章 国外近地小天体预警防御关键技术研究

第一节 近地小天体监测预警技术

一、光学观测技术

二、雷达观测技术

第二节 近地小天体撞击防御技术

一、核爆技术

二、动能撞击技术

三、引力牵引技术

四、太阳光压技术

五、太空拖船技术

六、激光烧蚀技术

七、质量驱动技术

八、离子束引导技术

第三节 近地小天体在轨处置任务软件技术

一、通用深空任务轨道设计软件工具

二、任务前设计过程算法

三、NASA/JPL近地小行星偏转应用程序

四、小行星任务设计软件工具

五、端到端近地小行星威胁减缓软件

第四章 国外典型近地小天体监测预警项目

第一节 美国典型地基近地小天体监测预警项目

一、林肯近地小行星研究项目

二、卡特琳娜巡天项目

三、泛星计划

四、小行星撞击地球最后警报系统

五、太空监视计划

六、洛厄尔发现望远镜

七、大型综合巡天望远镜

第二节 美国典型天基近地小天体监测预警项目

一、广域红外探测项目

二、近地天体勘测者项目

第三节 欧洲典型近地小天体监测预警项目

一、近地天体观测望远镜

二、试验台望远镜

三、盖亚任务

四、赫拉任务

第四节 日本与加拿大近地小天体监测预警项目

一、日本“光”卫星

二、加拿大近地观测卫星

第五章 国外典型近地小天体撞击防御项目

第一节 美国深度撞击项目

一、项目进展

二、探测器性能

第二节 美国双小行星重定向测试项目

一、项目背景

二、任务进展

三、任务目标

四、探测器性能

五、任务特点分析

第三节 美国行星攻击与探测定向能项目

一、系统架构组成

二、初步试验验证

三、关键技术分析

第四节 其他典型近地小天体撞击防御项目

一、美国超高速小行星拦截器项目

二、美国阿波菲斯探测和防御平台计划

三、欧洲近地天体防护盾计划

第六章 我国近地小天体预警防御的发展建议

第一节 国内近地小天体预警防御发展概述

第二节 国内外近地小天体预警防御研究差距

第三节 未来近地小天体预警防御工作重点

第四节 对我国近地小天体预警防御发展建议