2019年6月，“近地小天体调查、防御与开发问题”入选中国科协20个重大科学问题和工程技术难题。

2021年4月24日，国家航天局局长张克俭在2021年“中国航天日”致辞中表示，“站在新的历史起点，中国航天将论证实施探月四期工程、行星探测工程、建设国际月球科研站和近地小行星防御系统，拉开新时代探索九天的新序章。”

近地天体是指绕日公转轨道近日距小于1.3AU的天体。其中，直径在30米以上，且与地球最小轨道交会距离（MOID）小于0.05AU（约20倍地月距离）的近地天体被称为潜在危害天体（PHO）。

我们观察到，近地天体作为一类与地球息息相关的太阳系天体，其探测、监测与开发呈现体系性、系统性与融合性态势，而分布式异构监测星座有条件成为开展近地天体天基监测与机遇式探测的一体化任务平台，面向科学探测、威胁应对与资源开发，价值凸显。

机遇式探测，体系初露端倪

目前国际上已经对近地小行星、谷神星和灶神星等主带小行星、彗星、柯伊伯带天体等开展了飞跃、绕飞、着陆和采样返回等形式的探测。

近地天体异构监测星座任务概念。 图片由钱学森空间技术实验室提供

对太阳系外小天体（例如1I/奥陌陌）、特洛伊带小天体、金星轨道穿越小行星等类型的目标开展探测，对于理解太阳系动力学演化历史、揭示太阳系起源和形成过程，均有望提供重要证据和约束。

为在哈雷彗星1986年重访近日点机遇窗口对其开展探测，苏联、日本和西欧连续发射5颗探测器，即维佳1号、维佳2号、先驱号、彗星号、乔托号，于1986年3月6日、7日、8日、11日和14日与哈雷彗星完成交会。其中，乔托号在前4颗探测器提供的目标测量数据支持下，以不到600公里的距离穿越哈雷彗星，取得人类历史上第一张彗核照片。

为进一步探索机遇式探测任务的可能性，欧洲计划于2028年前后在系外行星探测望远镜ARIEL发射任务中，搭载“彗星拦截者”探测器。该探测器还搭载两台分别来自欧洲和日本的微型探测器。待地面或天基巡天系统发现高价值目标（例如太阳系外天体、长周期彗星等）时，“彗星拦截者”探测器将择机与工作在日地L2李萨如轨道的ARIEL望远镜分离，飞向目标；到达目标附近时，释放两台微型探测器，对目标开展原位探测。

作为科学探测任务的一种形式，机遇式探测任务的预期科学成果价值显著，但本身存在较大不确定性。即使对于事先选定的探测目标，也会因目标本身的状态存在相当程度的不确定性，且探测器飞行过程也面临不确定因素，探测过程乃至成败都存在变数。

例如，欧洲罗塞塔彗星探测任务原本选定目标46P/Wirtanen，不料因运载故障导致推迟发射，错过与该彗星的交会窗口，遂将目标更改为彗星67P/C-G。而经历了长达10年的飞行后，着陆器因在67P/C-G表面发生弹跳，最终着陆在悬崖阴影区，导致其所携带的科学载荷无法完成既定探测，而仅仅工作了2天。

在此后的任务中，类似“五器联队”探测哈雷彗星的思路得到进一步发扬。例如，日本隼鸟2号近地小行星探测任务，携带了2型着陆器、3型巡视器，既可执行独立的科学探测任务，又能为主探测器在着陆采集样品之前提供目标信息；此外，JAXA还与NASA就隼鸟2号任务与美国OSIRIS-REx任务（与隼鸟2号任务同期开展、且探测对象类似）样品互换签订协议，进一步降低风险。

相关任务、系统就特定的机遇目标开展协同探测，不仅可有效应对不确定性，丰富了探测手段，也为探索体系性开展深空探测提供借鉴。

系统性监测，天基蓄势待发

应对近地天体撞击地球风险，还处于技术手段、政策法规、国际合作等层面的研究阶段。无论碰撞预警、撞击规模预测，还是研究设计主动偏转任务以减缓撞击危害，系统性监测、目标关联识别、高精度轨道跟踪确定均为必要的前提条件。

1994年发生“彗木”相撞事件之后，小天体与行星撞击事件引发国际范围内公众层面广泛关注，超出其作为相对小众的学术研究课题的影响力，并成为影响政府决策、科技投入与国际合作的因素之一。

在民间组织等力量倡议下，联合国成立IAWN（国际小行星预警网络）与SMPAG（空间任务计划顾问组）分别组织国际间在小行星监测预警数据共享与撞击减缓及偏转任务等方面的合作。

现已知的2万多颗近地天体逾90%来自美国LINEAR、Catalina、Pan-STARRS等地基光学设施贡献。

据估计，直径在1公里以上的目标已经基本被探测发现，直径300米以上的目标依靠现有地基系统也可在不久的将来实现90%以上探测发现。

然而依靠现有设备，无法完成对直径在140米以上目标的系统性监测。究其原因，主要包括3点：第一，地面观测受天气、大气、昼夜交替影响；第二，地面或地球轨道系统观测受“太阳—小行星—观测者”三者形成的相角几何影响，无法对特定区域（例如地球绕日公转轨道以内太阳一侧）目标实现有效探测；第三，地面或地球轨道系统可覆盖的小行星绕日公转轨道弧段有限，不利于多弧段关联定轨，从而导致无法在初次定轨参数发散之前，实现目标编目。因此，发展天基监测系统势在必行。

据悉，NASA在原Discovery（空间科学与空间探测）计划支持下，完成背景型号、扩展背景型号阶段开发工作的NEOCam项目，已经于2019年调整至行星防御支持计划，以解决原支持渠道按行星科学项目推动缓慢的问题，并更名为NEOSM（NEO巡天任务），并计划于2026年发射。

2016年，中国航天科技集团有限公司五院研究团队提出“近地天体异构监测星座”（CROWN），计划以“1+6”母子星座配备多种载荷，在日金L2平动点轨道及类金星绕日公转轨道，对近地天体开展自主探测发现与后随机遇式跟踪观测、探测。

作为一项分布式异构监测星座任务概念，经论证，有望系统性、高效率解决140米以上近地天体以及50米以上潜在危害天体的探测发现问题。特别的是，该系统在观测几何、光照条件等方面存在得天独厚的优势，在与机遇式目标自主发现和后随观测、探测等方面也具有广阔前景。

商业化开发，民商融合发展

广义的空间资源包括轨道位置资源、频谱带宽资源、空间天气资源、矿物资源与能源等。面向中长期深空探测活动与远景太空开发活动而开展的商业化空间资源开发，包括深空通信与导航、资源中转与补给等，已经日益成为国内外资本配置与公共政策层面关注的议题。以载人登陆火星为目标，以月球或近地天体作为中转补给，可规划差异化的路线图，各具优势。

联合国《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》规定，各国不得通过主权要求、使用或占领等方法，以及其他任何措施，把外层空间（包括月球和其他天体）据为己有。我国作为缔约国，主张以联合国为核心的国际体系、以国际法为基础的国际秩序。

在这个背景下，针对地外天体以商业方式调查、勘探、开发和利用各类资源，有望成为继传统“通信、导航、遥感”之后的下一波空间段商业化概念之一；同时，也有望成为以重大科技专项方式组织实施深空探测工程产生社会和经济效益、民商融合可持续发展的潜在模式、潜在途径。

但另一方面，开发并利用近地天体原位资源的潜在商业价值，还需要突破小行星目标操控等一系列前沿技术，且以探测、监测为前提。

因此，以潜在资源开发为长远目标，现阶段储备相关技术能力与监测手段，也有望成为商业航天发展的方向之一。

我们认为，以分布式异构监测星座为抓手，既能为应对近地天体撞击地球风险、科学探测与资源勘探及开发选取目标，也为国际合作共同应对全球问题、探索未知宇宙提供机遇和平台，在航天领域推动构建人类命运共同体理念并体现大国担当，提升我国在相关国际合作组织及合作框架下的话语权与影响力。

此外，如以功能模块化、配置差异化的微型探测器为基本配置项，并以高效能、高可靠性、高成熟度的小型探测器为行星际空间转移载体，不仅有望为后续采用多种方式扩容及持续运行大幅降低门槛，还将为后续开展机遇式、体系性深空探测探索潜在的民商融合模式。（霍卓玺 黄江川）