摘要：针对近地小行星地基监测系统对日不可见盲区限制、监测体系发现与编目能力不足等问题,提出了天基远距离逆行轨道4星监测系统解决方案,据此定量化分析了天基监测系统对上述问题的解决能力,建立了配套的效能评估模型,给出了对应评估软件的实现流程,按照可见光和红外谱段完成了各要素整合后得到评分。通过分析评估,印证了远距离逆行轨道监测布局对地基监测系统不可见盲区全时可见的补偿效能,以及对目标发现编目能力的提升,可为后续天基监测体系的建设提供设计参考。

摘要：针对中国近地小行星防御研究在处置规则、协同机制、运行流程等方面存在的不足,为了应对小行星防御和灾害救援方面不断提升的需求,提出一种小行星防御仿真推演策略.根据国内外小行星防御发展现状,分析了中国小行星防御方面存在的差距.从机制建立和协同应急处置的角度出发,分析了国内外小行星防御仿真推演情况.基于国内外研究现状,设计了一套小行星防御仿真推演方案,提出了中国开展小行星防御演练的组织架构,包括指导层、事件处置层和业务支撑层等三个层次,为小行星防御演练提供基本的组织支撑;给出了小行星撞击事件的应急响应机制和一般处置规则设想,为事件的处置和组织架构中各层次运行提供了规则基础;初步设计了演练场景,对机制和规则进行了验证,为近地小行星防御工作组织及实施提供了参考.

摘要：基于中国科学院国家天文台空间碎片试验望远镜,联合“仰望一号”“吉林一号”卫星,设计并开展了近地小行星天地基协同监测试验,利用图像处理和定轨方法,实现了天地基观测图像的目标检测和天文定位,完成了近地小行星轨道的精确确定。经分析,基于现有的天地基设备可实现对近地小行星的协同监测和轨道编目,为研判近地小行星撞击风险提供轨道数据支持。

摘要：协同监测任务通过全过程链条测定小行星轨道并监测撞击过程,可有效评估以动能撞击手段进行小行星防御的效能,是实施近地小行星防御演示验证任务的关键环节。文章在全面调研“双小行星重定向测试”(DART)任务的评估特点和协同监测情况的基础上,面向我国近地小行星防御演示验证任务,综合分析我国现有地基、天基监测能力以及协同监测任务的特点,按照“远探、近监、回看、联测”的思路设计协同监测任务方案,并梳理出需要攻克的关键技术。最后,从推进监测能力体系建设、深化拓展国际交流合作等方面提出启示与建议,以期为我国未来近地小行星防御演示验证任务论证实施以及天地协同的监测预警能力体系建设提供支撑。

摘要：近地小行星撞击是国际社会面临的共同威胁.作为来自外空的非传统类型灾害风险,其中包含着威胁整个人类文明安全的超级重大风险.通过监测预警发现并识别风险,是实施小行星防御、防范化解小行星撞击风险的前提条件.当前,经过多年持续投入和开展专用设备业务运行,人类已发现编目超过2.9万颗近地小行星,并且通过专用系统分析了它们的撞击风险.按照小行星群体分布的理论模型,还有大量可能危及人民生命财产安全、国土安全甚至是地球环境安全的近地小行星藏匿于茫茫太空之中.2013年,俄罗斯车里雅宾斯克地区的近地小行星撞击事件发生前没有任何预警信息,表明现有小行星监测预警系统尚存在漏洞.面对人类长期可持续发展的根本需求,本文在分析近地小行星监测预警现状的基础上,围绕对近地小行星“全面监测”“精准预警”的总体要求,面向“普查编目”和“风险预警”运行场景,提出了基于“六度”(深度、广度、频度、精度、维度和速度)分析框架评估监测预警体系能力的构想,并对六度要素的内涵进行了理论探讨,冀望助力人类命运共同体构建,为我国近地小行星监测预警体系规划、论证、设计、建设和运行提供基础理论支撑.

摘要：风险等级研究是应对近地小行星撞击地球的重要前提。针对近地小行星撞击风险预估问题,提出一种新型的风险等级划分方法。分析了近地小行星撞击的危害形式与严重后果,并梳理了撞击风险等级划分的要素;探讨了相对成熟的都灵指数模型和巴勒莫指数模型,并以等效直径与撞击概率为主要考虑因素,设计了撞击风险等级划分方案,建立风险等级精细划分模型;针对不同风险等级模型,进行了仿真对比与分析,验证了方法的有效性;实现了在近地小行星等效直径和撞击概率的整个值域范围内连续描述撞击风险。

摘要：小行星撞击地球引发过10次以上不同程度的生物灭绝事件,是人类长期共同面临的重大潜在威胁;防范近地小行星(NEA)撞击风险事关全球安危与人类文明存续,相关研究现实需求迫切、战略意义深远。本文阐述了NEA撞击危害及撞击地球风险情况,研判了积极开展应对的重要意义;系统分析了当前NEA撞击风险应对的国际研究态势,涵盖应对流程、监测预警、撞击灾害评估、在轨处置等内容;全面总结了我国NEA撞击风险应对的基础进展及存在不足。在此基础上,研究提出了我国应对NEA撞击风险的发展目标、体系构成,论证形成了监测预警、在轨处置、灾害救援等重点任务以及基础研究、国际合作主导方向。研究建议,加强撞击风险应对能力顶层设计和长远谋划,高效建立“内聚外联”撞击风险应对业务体系,快速形成撞击风险应对能力和创新能力,着力构建行星防御领域人类命运共同体,由此发展适应国情特色且“监测精准、预警可靠、应对有效、救援有力”的行星防御体系。

摘要：小行星天基监测预警是未来行星的防御重要发展方向。开展天地协同观测可充分发挥天基、地基望远镜优势,提高系统整体的小行星天基监测预警观测效能。构建了近地小行星观测模型,分析设计了日地L1点轨道的天基观测系统方案并提出了效能评估方法,基于危地小行星数据库仿真了日地L1点轨道观测系统的协同观测效能,计算分析了相关预警效能并提出了区域和时域分工协同观测的设计构想,对未来不同天基观测系统效能评估和天地协同观测研究具有参考意义。仿真结果表明:在信噪比阈值为5的条件下,日地L1点红外、可见光系统在1年时间可对库中危地小行星编目完备率达到49.4%和38.2%,均能较好开展监测;加入地基观测站开展协同观测后,对应的系统编目完备率可分别达到58.9%和50.6%,是协同前的1.19倍和1.35倍,说明协同观测能够有效提升系统的观测效能。

摘要：调研了国外8种小行星撞击地球防御的技术途径,从基本原理、优缺点、适用性、成熟度和应用情况等方面进行了分析。国际上提出的小行星撞击地球防御技术大多处于概念阶段,除了撞击技术已在"深度撞击"(Deep Impact)任务中得到验证,其余均没有通过在轨验证;除核爆和撞击属于短期防御技术外,其余均为长期防御技术(几年甚至十几年);采用现有的单一概念和技术完成防御任务的成功率是比较低的,所以通常采用多种技术组合的方式。通过技术途径的分析,对我国开展近地小行星撞击地球防御任务提出了初步建议,主要包括尽早开展关键技术攻关,进行防御技术的在轨演示验证,开展国际合作,建立国际预警与防御体系等。

摘要：通过动能撞击潜在威胁小行星以使其轨道偏转,是目前而言技术成熟度最高且也是未来最为可行的行星防御方案之一。分析确定对小行星的最优撞击位置和撞击方位,以最大化轨道偏转效果,对于动能撞击防御方案的设计具有重要意义。论文以偏转Apophis小行星为例,给出一种最优撞击方案的初步设计方法。首先,根据小行星和地球的轨道交会几何关系,分析确定动能撞击的轨道偏转目标;随后,将小行星受动能撞击简化为航天器的脉冲推力变轨,利用二体轨道理论,推导得到在预定偏转目标下,撞击器对小行星的最优撞击位置和撞击方位;最后,建立小行星受摄运动的数值轨道预报模型,对最优撞击方案下小行星的实际轨道偏转量进行评估验证。结果表明,该撞击方案的轨道偏转效果与实际情况基本吻合,证明所提的优化方法对于精细化的撞击防御方案设计具有一定参考价值。