问题背景：一直以来，地球面临着地外天体撞击的巨大威胁。2013年2月15日，一颗小天体以每秒30公里的速度进入大气层，并在俄罗斯车里雅宾斯克地区上空约30公里高度发生猛烈的爆炸。据评估陨石直径约为15至17米，质量7000至1万吨，爆炸当量约350万吨，相当于1945年广岛原子弹爆炸当量的30倍。而就在这次袭击18小时之后，另一颗小天体2012DA14从地球相距3.4万公里的地方高速掠过。这些均为人类敲响了警钟，都在不断地提示着全人类应该高度重视并采取有效措施建立小天体防御体系。

另一方面，类型丰富的小天体是太阳系物质资源的最大矿藏，可以作为人类空间探测的能源补给站。从小天体运送水资源到空间站要比从地球上运送更容易，可以节省大量能源。除水以外，小天体还蕴藏着其他稀有金属和矿产资源, 成为潜在的“地外矿藏”。美国和卢森堡等国相继颁布法律，为私人实体进行月球及行星采矿提供了法律依据。

对近地小天体进行调查、长期跟踪监视预警、并掌握小天体防御技术可以有效地建立起小天体防御体系，将可能造成灾难的小天体为我所用。在此基础上，对小天体上丰富的资源进行开发利用，或将取得巨大的经济效益，带动航天技术的快速发展。

关键突破点：对于近地小天体问题，应从科学与工程两方面开展研究。科学方面，重点关注小天体的起源与演化问题；工程方面，形成技术体系，重点研究近地小天体的普查与编目、预警与防御，以及开发与利用等问题。

（1）起源与演化

小天体是46亿年前太阳系初期形成的行星体，其独特的物理、化学特性和矿物质特性，将成为揭示太阳系起源及演化过程等重大科学问题的关键。通过小天体探测可探测小天体内部结构和组成成分，探索小天体的起源和形成机制、探索小天体母体内部的熔融分异机制、探索地球生命起源以及探索恒星演化和行星形成关系、评估近地小天体撞击地球的威胁等。

（2）普查与编目

小天体的轨道仍在演变，需建设空间基础设施，对十米量级直径的近地小天体进行普查与编目，对其中的高价值、高风险目标进行定位、跟踪观测、定轨，从而系统性解决近地小天体普查与编目问题。与地面观测系统协同，对有潜在威胁的目标开展监测与撞击预警。优化观测策略，服务原位资源开发目标选取。

（3）预警与防御

小天体预警可采用地基监测系统和天基监测系统，按照成像方式的不同可以分为可见光观测、红外谱段观测和雷达探测；地基小天体监测系统所用到的天文望远镜的孔径一般为1～4米，分布于全球不同的观测地点；天基小天体监测系统所用到的天文望远镜孔径一般为0.5～2米，位于LEO、地-日L2点等轨道。

对于小天体防御，若有足够的预警时间，可以通过改变小天体轨道避开地球；若无法实现对小天体轨道的改变，也可考虑使小天体分裂成碎片，然后将碎片避开地球或者将碎片的破坏性减少到足够小。具体技术途径可采用核爆、动能撞击、引力牵引等多种方式。

（4）开发与利用

小天体整体可以作为巨型航天器进行开发，利用小天体自身的轨道特性、物质特性等，有多个方向的开发可能，其首要目标是降低太空运输成本，建设太空基础设施。目前多家商业航天公司，均瞄准小天体资源开发利用，开展相关研究。小天体资源开发利用问题涉及到的主要难点如下：

 小天体表面能量利用技术

能源是维持基地系统长期正常运行的重要条件，利用小天体上的物质资源，采用化学手段实现地外环境下的能源资源的收集、分离、提炼、储存和利用是解决长期驻留能源问题的有效途径，从能源利用方面，重点包括小天体土壤储能发电技术、小天体表面太阳能利用技术等。

 小天体表面推进剂获取与制备技术

利用小天体表面资源解决推进剂问题是一种十分经济有效的途径。部分小天体内部可能存在水资源，这些资源通过物理化学手段进行提取和利用，可为探测器提供充足的推进剂支持。推进剂的获取与制备技术主要包括水资源的获取与制备技术、氢氧资源的获取与制备技术等。

 原位资源制造技术

部分小天体含有大量土壤，这些土壤可以用作基地建筑、结构制造的原材料，从而进行大型基础设施的建设。原位资源制造技术的重点是研究在弱引力表面环境下的增材制造技术。可重点研究3D打印成型机理，制造材料设备等内容，并研究利用激光、电子束、X-射线、声学、电磁和化学等手段进行维修和无损评估方法。

战略意义：国具有深远的战略意义，可归纳为以下4点：

（1）通过对太阳系早期形成的小天体的深入研究，可以揭示生命起源，促进前沿科学的发展。

（2）开发利用小天体蕴藏的水和矿物资源，可降低深空探测转运成本，促进太空工业全产业链发展。

（3）对小天体的长期监视预警，可有效减小撞击灾害，保护地球安全，建设行星防御体系，展现负责任大国形象和人类命运共同体的理念。

（4）可整合、拉动地面设施、深空探索与操控、太空介入、太空经济、大科学工程和军民融合等能力的研究与发展，牵引任务及轨道设计、自主导航控制、深空探测与通信、热控、新能源利用、先进推进、先进载荷等多项航天未来技术的进步，并带动新兴技术转化，推动我国航天强国的建设。