許菁菁 王釗（北京空間科技信息研究所）

俄羅斯車里雅賓斯克小行星撞擊地球大氣層事件（圖源：UNOOSA 官網）

歷史上多次發(fā)生小行星近距離接近地球事件，如2013年2月，俄羅斯車里雅賓斯克上空一顆直徑約20m 的小行星撞擊地球大氣層，這個事件使國際社會認識到這一全球性問題，需要通過國際合作采取應對措施。小行星撞擊地球雖然概率很低但卻極具風險，會對地球生物造成重大威脅。小行星防御是全人類所面臨的共同挑戰(zhàn)，需要國際社會通力合作，共同抵御小行星撞擊地球風險，發(fā)揮各國的設施和能力來制定規(guī)則、協同處置聯合應對。近年來，聯合國框架下已經建立了小行星防御的合作與協調機制，在國際小行星預警網（IAWN）、空間任務計劃咨詢組（SMPAG），在聯合觀測、協調應對、聯合演練、學術交流等方面發(fā)揮著一定的作用。

1 引言

自人類開展太空活動以來，聯合國在探索和利用外層空間的有關事項磋商中發(fā)揮了關鍵作用。1959年，聯合國大會設立了聯合國和平利用外層空間委員會（COPUOS），作為常設委員會，其任務是審查和平利用外層空間的國際合作范圍，制定在聯合國主持下開展外空活動的方案，鼓勵研究并傳播相關研究成果，研究探索外層空間相關的法律問題。

近地小行星的運行速度可達到20km/s 以上，具有較大的撞擊動能，其撞擊地球可能對人類生命安全和地球資產造成威脅。空間能力在保障人類安全方面發(fā)揮著至關重要的作用，依靠空間系統(tǒng)應對小行星撞擊風險是加強利用空間系統(tǒng)增強復原力的重要組成部分。在聯合國機制下，加強全球層面的協調與合作，能夠發(fā)揮空間能力在應對小行星撞擊風險上的關鍵作用。應對近地小行星撞擊地球風險，首先要確定構成威脅的對象，通過國際協調規(guī)劃相應的減緩行動，并需要具有航天能力的國家共同參與行動，制定相應的規(guī)則流程，采取措施抵御風險。在近地小行星防御領域開展切實有效的國際合作、發(fā)揮人類科技潛能盡快形成行星防御能力，已經成為國際社會的共識。

2 聯合國框架下小行星防御國際合作與協調機制

聯合國框架下建立國際小行星預警網和空間任務計劃咨詢組

近地小行星撞擊風險是一項全球性的挑戰(zhàn)，聯合國框架下的機制建立為國際社會應對近地小行星威脅奠定了政治基礎。

國際層面首次討論近地天體（NEO）的大型會議是1995年在紐約聯合國總部舉行的聯合國近地天體國際會議，會議由聯合國外層空間事務廳（UNOOSA）組織，提議擴大現有觀測活動來探測和跟蹤近地天體，并提出要提高對近地天體威脅的認識，為合作觀測、研究和減緩方案提供指導方針。

1999年，第三次聯合國探索及和平利用外層空間會議（UNISPACE Ⅲ）進一步關注這一問題，并制定了《空間與人類發(fā)展維也納宣言》，其中建議改進近地天體活動的全球協調。為落實這一建議，2001年COPUOS 成立近地天體問題行動小組（AT14），為國際社會應對近地天體撞擊威脅提出建議。行動小組的成果之一是：外空委科技小組委員會（STSC）自2007年設立“近地天體”議程項目，開始實施了一項關于近地天體的多年工作計劃，該計劃將審查在近地天體觀測方面的國際合作以及協作進展；以近地天體探測為目的，促進更強大的數據交換、處理、歸檔和傳播的國際能力，以及起草應對近地天體威脅的國際程序。

聯合國大會在COPUOS 主持下商定關于對近地天體的撞擊威脅做出國際應對的建議，并于2013年12月形成決議。這些建議為國際社會協調應對可能的近地天體威脅提供了依據。它們旨在確保發(fā)現危險小行星和彗星，確定需要對其采取行動的天體，規(guī)劃減緩災難行動，包括偏轉方向、干擾行動及民眾防護活動，在威脅嚴重時實施減緩災難的行動。決議中建議建立國際小行星預警網絡（IAWN）和空間任務規(guī)劃咨詢小組（SMPAG），這兩個實體成為全球層面加強行星防御領域協調的重要機制。

2014年，IAWN 和SMPAG 成立并舉行了第一次會議。AT14 成功地完成了任務，于2015年正式解散。2016年，聯合國大會決定由UNOOSA 擔任SMPAG 的秘書處。IAWN 和SMPAG 向STSC 提交年度工作進展的報告。他們以非常任觀察員的身份出席STSC 的會議，通過他們的政府代表團進行信息交流。SMPAG 和IAWN 通常每年舉行兩次會議，要么與STSC 的會議一起舉行，要么與行星防御其他重要活動一起舉行。

如果有觀測者提出可靠的撞擊預測，IAWN 將發(fā)出警告。如果該物體大于50m,并且在今后50年內撞擊概率大于1%，SMPAG 將開始評估緩解方案和執(zhí)行計劃，供會員國審議。其目標是在全球范圍內保護生態(tài)系統(tǒng)、人類及其在地球上的財產，使人類文明免受毀滅性小行星撞擊的影響。

IAWN、SMPAG與聯合國的關系（圖源：UNOOSA網站）

國際小行星預警網簡介

IAWN 是一個由空間機構、科學機構、天文臺和其他有關各方主體組成的合作機制，截至2023年2月已有50 個成員，分別是來自20 多個國家的獨立天文學家、天文臺和航天機構。美國國家航空航天局（NASA）的行星防御協調辦公室（PDCO）目前是IAWN 的協調領導機構。IAWN 是一個虛擬網絡，將執(zhí)行發(fā)現、監(jiān)測和物理表征潛在近地天體的機構連接在一起。其功能是維持一個國際公認的接收、確認和處理所有新觀測結果的數據交換中心，就新出現的威脅通報標準和閾值提出政策建議，并協助各國政府分析影響后果和規(guī)劃減緩應對措施，使用明確的通報計劃和協議。

IAWN 的成員攜帶各種地面和天基資產來探測和觀察近地天體，進行軌道計算和危害分析，形成描述特定近地天體特征的觀測結果。新設施和能力互聯整合有助于IAWN 的發(fā)展。作為加入IAWN 的條件，成員要接受在現有的近地天體網絡設施之間的協調，并同意交換所有數據提交給網絡。如果IAWN 發(fā)現可信的撞擊威脅，小行星警報網將會提供所能掌握的最佳信息，并通過UNOOSA 分發(fā)給所有成員國。

IAWN 的主要職能有：①開展和協調近地天體的搜索工作；②對近地天體進行跟蹤和表征；③向公眾介紹近地天體的風險和益處；④維護近地天體數據交換中心；⑤維護關于潛在影響后果的數據庫；⑥作為有關近地天體信息的唯一可信來源。

IAWN 一般每年召開兩次審查會議，最近一次會議是在2023年2月。2022年，全球40 多個國家的天文臺收集了大約3650 萬次小行星和彗星觀測。在2022年發(fā)現了創(chuàng)紀錄的3190 個近地天體。截至2023年2月5日，已知近地天體的數量為31366 顆，其中2328 顆小行星的軌道距離地球軌道8×106km 以內，直徑大于140m。

2022年，兩顆以前不為人知的小行星在撞擊地球大氣層前幾小時被觀測到，一顆在冰島附近的海洋上空，另一顆在加拿大上空。這兩顆小行星都小到可以在地球大氣層中無害地解體，但通過它們測試了全球網絡發(fā)現、跟蹤和描述其特性以及準確預測其撞擊位置的能力。在2022年底，IAWN 對一顆著名的近地小行星2005 LW3 進行聯合觀測，這是對全球觀測網絡技術能力的第二次評估，有82 個觀測站參與。

這些活動利用了IAWN 成員和觀察員的觀測能力和溝通渠道，并將觀測目標視為假設的威脅，以便在實際威脅發(fā)生時發(fā)揮協調能力，向決策者通報情況。

空間任務計劃咨詢組簡介

SMPAG 將會員國的空間機構聚集在一起，主要討論和規(guī)劃協作項目，開發(fā)和測試相關技術，使太空中具有潛在威脅的近地天體偏轉或中斷。截至2023年2月，SMPAG 已有18 個成員，還有7 個國際組織作為其觀察員。IAWN 是SMPAG 的成員。SMPAG 的成員資格向所有協調和資助空間活動并有能力為開展近地天體減緩行動作出貢獻的主體開放。SMPAG 成員由輪流擔任主席的指導委員會領導，UNOOSA 任常設秘書處。SMPAG 的現任主席來自歐洲航天局（ESA），于2023-2025年連任。

根據其2015年通過的職權范圍，SMPAG 的目標是在其成員之間開展合作活動，并就行星防御措施的建議達成共識。如果IAWN 發(fā)出可信的撞擊預警，SMPAG 將提出減緩方案和實施計劃，供會員國審議。SMPAG 通常每年召開兩次會議。

SMPAG 的主要工作范圍如下。

（1）參考任務、技術路線圖和合作研究

1）建議和促進行星防御所需的研究。此類調查可通過地基和天基近地天體觀測和表征、計算機模擬、實驗室研究、技術開發(fā)和空間任務開展等方式進行；

2）制定并同意一系列參考任務，處理各種潛在的近地天體撞擊情景和偏轉/破壞可能性（包括對各種情景的評估），這些參考任務將促進技術實現和資源規(guī)劃；

3）評估天基近地天體減緩技術的技術成熟度、效果；

4）與IAWN 合作，建議行動的標準和閾值（例如：通報重大撞擊風險，啟動觀察及減緩活動），推薦偏轉目標的標準；

5）為適用參考任務制定決策和事件時間表。

（2）信息的溝通與交流

1）確定在天基近地天體減緩研究、技術等方面的國際合作。這將有助于避免代價高昂的重復勞動，并加快有效能力的發(fā)展；

2）讓各成員了解有關國家的行星防御活動；

3）按照SMPAG 職權文件中商定的規(guī)則向公眾宣傳其活動；

4）每年向STSC 介紹這些活動的現況。

（3）法律和政策方面

確定在執(zhí)行近地天體減緩行動或選擇減緩方案方面所涉及到的法律和政策問題（如責任問題），以便在適當的論壇中進行詳細的審查。

（4）減緩規(guī)劃活動

1）建議天基近地天體減緩活動的操作責任；

2）與可能參與實施應對的相關行動者進行協調；

3）在出現可信威脅時，建議減緩行動的可行概念，直接通知各國政府協調和支持空間任務行動，并要求它們通過UNOOSA 通知COPUOS。

2015年，SMPAG 開始制定工作計劃，包括11個工作計劃項目，每個項目由一個或多個SMPAG 成員牽頭。該工作計劃是全球層面的行星防御路線圖，包括就應對行動的初步標準和閾值達成協議，考慮緩解任務類型和技術，將威脅情景匹配任務類型，在發(fā)現可信威脅時制定行動計劃。工作計劃是一份不斷更新的文件，由UNOOSA 維護，并與SMPAG 主席密切協調。經指導委員會批準后，SMPAG 的數據、調查結果和特別關注的報告將向公眾發(fā)布。SMPAG 的工作是在自愿基礎上完成的，并通過協商一致作出決定。然而，SMPAG 只是一個咨詢小組，針對不同的威脅和任務情況制定減緩方案。但如果出現真正的威脅，SMPAG 向決策者提供有關潛在行動的建議，但其本身并沒有決策權。

SMPAG 工作計劃

2016年，SMPAG 批準成立特設工作組，就與SMPAG 工作有關的法律問題進行討論并提出建議。2020年4月空間任務咨詢小組法律問題特設工作組發(fā)布了《行星防御法律概述和評估》報告，報告討論了行星防御的告知和行為義務、行星防御方法的合法性、違反國際法的國家責任、損害賠償責任、協調行星防御活動的決策機構等部分內容，對相關國際規(guī)則進行了較為系統(tǒng)的梳理和分析。SMPAG 法律問題特設工作組也在2023年外空委科技小組會議上恢復了工作。

在ASI 和米蘭理工大學主導下，2021年SMPAG 啟動了首次假想撞擊威脅演習。該演習的首要目標是模擬小行星造成的假設威脅情況，重點關注為應對此類撞擊威脅提出協調一致建議的程序。側重于國家程序的第一階段演練已經完成，第二階段將側重于SMPAG 成員之間的任務協調，于2023年2月啟動。

3 機制建立與發(fā)展對國際社會的影響

提升國際社會對小行星防御問題的認識

在STSC 下建立“近地天體”議程項目，成為COPUOS 向成員國及其觀察員分享小行星防御任務進展、觀測活動和進行國際合作數據共享的平臺。在該議程項目下，IAWN 和SMPAG 向COPUOS 提交年度報告，報告有關進展。一方面，通過共享關于發(fā)現、監(jiān)測和物理描述具有潛在危險的近地天體的信息，加強合作與協調工作，有利于確保所有國家，特別是使相關能力有限的發(fā)展中國家意識到潛在威脅。另一方面，通過該議程項目的有益推進，有易于提高公眾對小行星撞擊風險的認識。一旦發(fā)生可信的小行星撞擊威脅，有利于在全球層面進行溝通和采取行動。為了進一步提高公眾認識，聯合國大會于2016年12月6日決定將每年的6月30日設立為國際小行星日。該建議由空間探索者協會提交，由COPUOS 核準。選擇這個日子是為了紀念1908年發(fā)生在俄羅斯西伯利亞通古斯地區(qū)的大撞擊事件。

與減災機制建立合作來發(fā)展應對小行星撞擊危險的抗災能力

為應對有可能的小行星撞擊風險而開展的準備工作，要將IAWN 和SMPAG 的工作與其他減災機制建立合作與聯系。比如IAWN 與聯合國災害管理和應急反應天基信息平臺（UN-SPIDER）建立聯系。UNSPIDER 是由UNOOSA 運行的一個計劃，旨在幫助發(fā)展中國家在減災活動中使用天基信息。IAWN 和UNSPIDER 建立聯系，向應急機構等相關方提供小行星撞擊風險的信息?！?015-2030年仙臺減少災害風險框架》（簡稱《仙臺框架》）是國際社會在防災減災合作方面達成的重要文件，包含7 個目標和4 個行動重點。在《仙臺框架》下，各國也在針對水文、氣象、地質和人為災害以及氣候變化造成的災害制定國家減災戰(zhàn)略。通過UN-SPIDER 將空間領域和災害管理領域、風險管理領域建立聯系，促進能力建設、提高認識，特別是有利于提高在預測和減輕近地天體撞擊地球的災害影響方面的認識，分享應急和災害管理方面的最佳實踐。聯合國減少災害風險辦公室（UNDRR）和國際科學理事會（ISC）的技術小組正在努力將近地天體作為一種自然災害納入災害分類中。

現有聯合國框架下的小行星防御多邊機制尚不足以應對真正的小行星威脅

COPUOS 正在努力為國際決策和協調行動制定框架，然而當前的合作機制尚處于機制發(fā)展與構建的初級階段。COPUOS 作為向聯合國大會第四委員會報告的委員會，決定必須以成員國協商一致作出。而現有的SMPAG 只具有咨詢職能，并不具有行動的決策權。而當真正的小行星威脅來襲，需要采取偏轉和減緩措施，這些措施可能被視作武器技術，這超出了聯合國外空委的職權范疇。那么小行星防御行動需要有更高一級的機構制定行動框架，領導、協調偏轉和減緩任務。

4 結束語

保護地球免受小行星撞擊危害是一個全球性問題，需要全球共同應對。通過COPUOS 和UNOOSA 的工作使國際社會認識到，應對這一危險需要采取合作行動和國際協調。COPUOS 通過建立IAWN 和SMPAG，將主要的相關方連接起來形成協調運作的機制，解決關鍵問題、關鍵流程、關鍵程序，而國家空間機構、非政府組織、科研機構、私營部門也在致力于研究和發(fā)展有關能力，他們也構成了小行星防御國際協調與合作的支點。隨著全球觀測、早期預警、減緩能力以及國際協調能力的不斷增強，小行星撞擊將成為一種可以預防的自然災害。