NASA’s new dark-energy space telescope can also detect killer asteroids

NASA的新暗能量空间望远镜也可探测致命小行星 | MIT技术评论

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NASA的新暗能量空间望远镜也可探测致命小行星

计划于8月底发射的南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜，将帮助我们识别任何可能威胁地球的危险天体。

作者

• Robin George Andrews 档案页面

2026年8月5日

NASA/Sydney Rohde (Rocz)

执行摘要

NASA计划于8月底从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜。其主要目标是帮助我们更深入理解宇宙运行机制，从维系星系结构的暗物质，到推动宇宙膨胀的暗能量。但罗曼望远镜还有另一个重要功能：防御致命小行星。9月，一组来自多个机构的行星科学家和天文学家将阐述该空间望远镜如何独特地具备扫描小行星并提供其轨道、大小和成分信息的能力。

以NASA首位首席天文学家的名字命名的罗曼望远镜，配备了超广角3亿像素的红外相机，能够一次性观测到比哈勃太空望远镜大100倍的太空区域。这将使其能够发现数千颗新行星、数万颗爆炸恒星，并以惊人的细节绘制超过十亿个星系的图谱。

在完成这些观测的同时，它还将"穿透"我们的太阳系，这正是其独特优势所在。

行星防御的转折点

罗曼望远镜并非为此目的而建造，但去年夏天，特朗普政府再次威胁要大幅削减其经费。"2025年7月，我的同事、NASA行星科学家理克·科森蒂诺告诉我，我们需要向立法者和纳税人展示罗曼望远镜在行星防御方面的潜力，以进一步提升该任务的可见度，"巴尔的摩太空望远镜科学研究所的研究员布莱恩·霍勒表示。

霍勒及其同事的提案将在海牙举行的欧洲行星科学大会上发表，该提案揭示了罗曼望远镜的广阔视野和红外成像能力，可探测长达60英尺的小行星。这相当于2013年在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸的那颗小行星，其威力相当于50万吨TNT炸药，导致1500人住院治疗。

为了探测太空岩石，罗曼望远镜的软件需要进行一些调整。按照原设计，该望远镜需要穿透并超越太阳系，以获取宇宙其余部分的最清晰图像。"无论是宇宙射线、故障还是小行星造成的光轨，都会被软件捕获并丢弃，"马里兰州劳雷尔约翰霍普金斯应用物理实验室的行星科学家兼行星防御研究员安迪·里文金表示。但天文学家可以深入研究这些光轨，从中识别出被确认为小行星的天体。

即使考虑到这些潜在调整，罗曼望远镜本身也不会成为发现小行星的天才。它的优势在于能够与詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）形成互补，后者是另一台旨在观测宇宙深处星系和恒星的天文台。在需要时，罗曼望远镜也可以对单颗小行星进行高强度聚焦——例如去年它在追踪2024 YR4小行星时发挥了关键作用，该小行星曾短暂成为有史以来最危险的小行星。"但罗曼的视野要大得多，"里夫金说。

这意味着它可以快速观测多颗可疑小行星。"在合理观测时间内，罗曼能够提供的红外观测数量远超JWST的观测能力，"霍勒说。

如果这些小行星被证实是无害的天体，我们就能松一口气。但如果它们可能撞击地球，其他望远镜（包括JWST）可以基于罗曼的观测数据进行后续追踪。这些观测数据可能为专家提供评估即将到来的小行星撞击可能造成损害的信息，或启动任务尝试将小行星偏转。

"罗曼将观测如此大范围的宇宙，我们早就知道它将为各种其他科学研究提供大量机会，"NASA总部位于华盛顿特区的天体物理学传播负责人艾丽丝·费舍尔表示。

NASA行星防御协调办公室及其全球合作伙伴最担心的是长度460英尺及以上的小行星。据估计，约有25,000颗这类小行星具有近地轨道，其中略多于一半尚未被发现。如果其中一颗撞击城市，城市大部分区域将在瞬间被摧毁或造成不可逆的损害。天文学家估计，还有约230,000颗长度为165英尺的小行星在地球附近运行，其中不到10%已被定位。这些小行星中的一颗撞击城市可能不会彻底摧毁城市，但其释放的能量将相当于大型原子弹，尽管没有辐射。

理论上，这类小行星可以通过撞击航天器进行偏转，或使用核武器将其汽化。但行星防御者首先需要知道它们的位置，这就是为什么NASA资助了一个地面望远镜网络来寻找它们。这些望远镜工作效果良好，但它们能看到的夜空范围有限，而地球大气层又会妨碍观测。

这就是为什么NASA将在2027年发射近地天体（NEO）勘测空间望远镜。通过将其定位在地球和太阳之间，它将发现许多地面望远镜无法观测到的隐秘小行星。与许多其他寻找小行星的望远镜不同，它将使用红外波段而非可见光进行观测。不仅小行星在红外波段中更清晰可见，而且通过这种视角，科学家可以更准确地测量它们的尺寸。几年内，它可能发现近地轨道上90%的"城市杀手"级大小的小行星。

望远镜协作

NEO勘测望远镜明确是行星防御天文台。但它将与其他具有更多科学任务的望远镜协作，包括罗曼和JWST（这两台望远镜恰好也都配备了红外望远镜），以及刚刚开始从智利山顶进行为期十年的全天候天空调查的薇拉·鲁宾天文台。作为其宇宙观测清单的一部分，预计它将发现89,000颗近地小行星。

以下是技术文章的中文翻译，保持原有 Markdown 格式和内容结构：

它们可能如何协同工作呢？假设 NEO Surveyor 发现了一颗小行星，根据几次观测，这颗小行星似乎有撞击地球的可能。随后，它又发现了五颗类似的小行星。这些初始观测对它们的轨道存在很大不确定性。凭借其广阔的视野，Roman 可以被指令观测包含所有这些小行星的夜空角落，仅需数天时间，就能将轨道精度提高几个数量级。

Roman 与 NEO Surveyor 和鲁宾天文台所处的空间位置不同。“这些略微不同的观测角度也有助于更快地缩小轨道范围，如果所有设备都从同一位置观测，就无法实现这一点，”霍勒表示。

或许在这些潜在危险的小行星中，有五颗被证实短期内不会撞击地球。但其中有一颗可能无法完全排除撞击风险——这时包括詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）在内的其他望远镜，可能会被要求追踪并进一步研究这颗小行星。

“无论是太空还是地面的望远镜资源，通常都供不应求，当首次发现具有非零撞击概率的近地小行星时，无法对所有目标进行后续观测，”霍勒表示。因此，Roman 将帮助科学家“确保我们追踪正确的目标”。

Roman 的红外望远镜还能提供小行星尺寸的合理估算，甚至可以判断其是岩石质、富含水分的碳质岩石，还是金属质。“这反过来为小行星的成分提供了重要线索，从而推断其密度和质量，这些信息在评估撞击破坏程度或更积极地估算将小行星从当前轨道移出所需努力时至关重要，”霍勒表示。

Roman 不会像 NEO Surveyor 那样在保护地球方面扮演主导角色。但当它在搜寻超新星和围绕其他恒星运行的行星时，它也将为保护我们这 80 亿人免受宇宙灾难做出贡献。

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插画：Rose Wong

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