小行星那麼多， 是如何決定該研究哪顆？

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一句話的短答案：投入產出比。

接下來，仔細掰扯掰扯投入和產出。

先說產出。產出就是價值。在小行星探測方面，世界各國的價值取向是相通或者根本就是相同的。今年端午節，在武漢舉行了一場名為「國際月球與行星科學會議」的學術會議。來參加會議的大多數外國學者都是日本人或者韓國人，所以我就借端午節這個話題，以我們偉大的愛國主義詩人屈原的代表作《天問》來引出了小行星探測的價值。

圖一、屈原問天的形象

《天問》一開頭，有大量的關於宇宙起源和天體運行規律的問題。我把這樣的問題，歸結為求知慾，歸結為好奇心驅動，歸結為對根本問題和基礎科學的探索。此外，還有關於如何對土地資源劃分質量等級、如何合理利用土地的問題，這自然是為了吃飽肚子，是為了永續發展。還有關於如何避免洪澇災害的問題，我略微擴大，把這個引申為防範更為一般的自然災害乃至安全需求。
所以，總結一下，重要的價值有三種：科學價值、發展價值和安全價值。
探測小行星的三大價值也在於此：行星科學、行星資源開發與利用、行星防禦。
小行星探測的產出，自然而然的也就是圍繞這三大價值來論證、預期。

首先說科學價值。小行星根據光譜，可分為C類、S類、M類等等，光譜特徵主要是表面成分特徵的反映。S類被認為含硅多，M類被認為含金屬多，等等。其中C類小行星含碳多，其成分或許與形成太陽與太陽系的星雲相似，因而有助於研究太陽系的起源和演化，是不折不扣的「化石」，因此成為探測熱點。日本的隼鳥1號探測器選擇了S類小行星作為採樣返回目標，今年剛剛發射升空的美國「恐龍」（所以小行星探測目前也是「龍」與「鳥」之爭嗎？）OSIRIS-Rex則選擇了C類小行星Bennu作為目標。

然後說發展價值。去小行星開礦，已經不僅僅是腦洞而已了。美國有兩家民營企業已經一本正經的開始制定去小行星上進行資源開發的方案，打算做這個買賣了。小行星上到底有哪些可以利用的資源？費老大的勁、花那麼多錢，去小行星開礦值不值？目前我所知道的有兩種考慮。一，是類似「以戰養戰」的策略，靠近地小行星（或者彗星）的資源，來步步為營的實現載人登陸火星的目標。直接從地球發射載人航天器登火，並從火星直接返回，成本太大，而且風險太高，中間萬一某個環節出了問題，比如趕不上窗口，都功虧一簣。而藉助小行星，則相當於洲際航海活動中的登島補給。小行星的固態水或礦物都是重要物資，至少可以作為有工質推進的工質，來減輕從地球發射的發射重量。二、是採集貴重資源。月球上的氦3或許難以開採，但如果有某顆小行星通體都是白金，那麼或許是值得去開採的。如果只算髮射費用，目前近地軌道每公斤的發射費用是1萬元人民幣這個量級，返回的能量和發射的能量接近，那麼粗粗可以加一倍，這樣成本還是比1公斤白金的價格便宜的多……當然，還要假設有成熟、廉價的抓捕技術，並且探測器可以重複使用。

圖二、美國深空工業公司想像的抓捕小行星概念圖（圖片來自其公司主頁）

圖三、美國深空工業公司想像的原位處理小行星的概念圖（圖片來自其公司主頁）

最後說防禦價值。目前已經發現的近地天體有1萬5千左右。其中八百多顆直徑超過1公里。倘若這些近地天體撞擊地球，則可以造成從全球生物大滅絕、到大災難、到主要城市毀滅、到吃瓜群眾開煙花等等不同結果。小行星的防禦之難，難在兩點：大部分小行星是未知的；即使已知了，或許知道的不夠早，也沒辦法應對，因為小行星的速度實在是太快了，普遍在每秒10公里以上到20公里的運動速度，比導彈還快。

圖四、JPL公布的截至今年6月9日已知的近地天體尺寸分布

圖五、根據太陽系形成理論預測的近地天體尺寸分布（Stuart Binzel 2004）

從圖四、圖五可知，目前已經發現的近地天體是大的多、小的少，而根據預期，應該是小的多、大的少。這很容易理解，大的容易發現，所以基本上看全了；小的不容易發現，因此只看到冰山一角。別小看冰山一角，泰坦尼克這條大船也是說翻就翻。

幾十米大小的小行星或者隕石就可以穿透大氣層直達地面（足夠大、燒不完），哪怕是十幾米大小的隕石，例如前些年俄國車裡雅賓斯克的那次火流星時間，隕石只有17米大，在空中爆炸，也還是造成了群眾受傷和建築物受損。目前，防禦的段有很多種猜想，比如炸碎（然而如果炸成若干軌道未知但仍然能到達地面的天女散花腫么辦？）、干擾軌道、激光燒蝕等等。但如果實現不知道對方的軌道、成分、大小，都無從談起。所以，從防禦的角度來說，需要「知己知彼」。因此，近地天體的探也很有價值。

然後來談投入。投入即成本。應該儘可能選擇投入低（也就是成本低）的目標。

儘可能選擇容易實現的目標。首先，小行星按其分布區域可以分為近地小行星、主帶小行星、特洛伊群小行星和柯伊伯帶小行星等。距離地球越遠，地球發射所需要的能量就越大，飛行時間就越長，測控難度和數據傳輸難度也越大，不確定因素也越多。近地小行星距離地球最近，因此一般來說最容易探測。

其次，針對任何目標的探測，在探測之前，都要儘可能掌握目標的大小、組成、軌道、自傳周期等等特性。這直接影響探測器的設計，因此，尺寸大、亮度高的小行星更容易成為探測目標的候選。事先掌握的資料越多，風險就越小、越可控。

此外，嫦娥2號（一次任務，一個探測器，先後探測了月球和小行星Toutatis，探嫦娥2號探測器現在已然成為一顆人造行星，繞著太陽轉）嘗試了多個目標的探測模式，這在未來的探測活動中也是值得考慮的，因為這也符合優化投入產出比的邏輯。

圖六、嫦娥2號驗證的多目標探測模式

最後總結一下，小行星的探測目標選取，應該考慮科學價值、發展價值、防禦價值，從科研經費拿錢的探測活動側重科學價值，從股民手裡拿錢的探測活動側重發展價值，從國防相關途徑獲得資助的探測活動側重防禦價值。優先考慮價值，兼顧成本。因為成本是發展變化的。成熟的技術可以壓縮成本，而探測活動本身就帶來新技術、增加已有技術的成熟度。比如無工質推進技術、高度自主的智能化航天器控制技術、遠距離的激光通訊技術等等，這些技術都有可能使得當下難以承受的成本在未來變成白菜價，從而深刻的改變人類進行深空探測活動的形態。

有些小行星過於接近地球就會擦過大氣層，而類似這樣的小行星科學家不會研究，而會想辦法讓那些小行星偏離軌道防止與地球相撞。科學家們主要研究的是那些有定期軌道而且轉速慢，運行速度慢，的那些小行星，而且時不時又會經過地球附近的那種。
不過有一些小行星科學家是基本不會研究的例如彗星之類，因為她們速度很快。
嗯……但雖說在前幾年裡確實做過幾次撞擊彗星或者是探測彗星的事，但一般會經還是很少研究研究彗星主要是知道它的化學成分。
例如有一次就用撞擊器，撞擊彗星，然後根據彗星上的坑洞判斷彗星是由什麼物質組成，例如如果撞擊坑被重新掩埋，這就說明彗星上的物質很散！………………

有些小行星可能因為太過接近地球，而和地球擦肩，或者說是擦過大氣層被大氣層推出。