美国发布《国家近地天体防备战略和行动计划》----中国科学院科技战略咨询研究院

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美国发布《国家近地天体防备战略和行动计划》

作者： 2018-08-09 16:01 来源：

2016年12月，美国白宫发布《国家近地天体防备战略》（简称《战略》），从危害和威胁评估、决策制定、响应3个关键领域梳理了美国应对近地天体（NEO）撞击危险的七大战略目标。在时隔一年半之后，2018年6月，白宫发布《国家近地天体防备战略和行动计划》[1]（以下简称《计划》）。《计划》由美国国家科学技术委员会（NSTC）成立的“探测和减缓与地球相关NEO撞击”（DAMIEN）机构间工作组编写，旨在组织和协调联邦政府各部门和相关机构，如美国国家航空航天局（NASA）、美国国土安全部（DHS）、美国能源部等开展的与NEO相关的工作（特别是已经开展或是获得充分资助的工作），通过协调和加强现有国内和国际资产的整合，有效管理与NEO相关的风险，提高美国在未来10年应对NEO撞击风险的能力。

　　NEO是指围绕太阳运转、轨道与地球公转轨道接近或交叉的小行星或彗星，目前尚有约1000万个直径大于20米、可能对地球造成威胁的NEO未被发现。与其他自然灾害（如飓风）和空间天气事件（如太阳耀斑）不同，NEO撞击事件可提前多年预测；最重要的是，若能完成对全部NEO的统计调查，则有可能预防撞击的发生。

　　《计划》对2016年《国家近地天体防备战略》制定的七大战略目标进行了调整和凝练，将原先的“制定应对NEO撞击场景的应急程序”和“制定NEO撞击响应和恢复程序”凝练为战略目标“加强并定期演练NEO撞击紧急程序和行动方案”，同时还将“利用和支持国际合作”和“建立协调和通信协议，确定采取行动的临界点”合并形成战略目标“加强关于NEO防备的国际合作”，最终形成了美国防备NEO风险的五大战略目标。《计划》同时还为美国各相关部门制定了需要在短期（少于2年）、中期（2-5年）以及长期（5-10年）时间范围内开展的对应支持行动（表1）。

　　美国防备NEO风险的五大战略目标为：

　　（1）增强NEO探测、跟踪和表征能力。NASA将牵头制定旨在增强NEO探测、跟踪和表征能力的路线图。开展的相关支持行动将降低不确定性水平，有助于更准确的建模和更有效的决策。

　　（2）改进NEO建模、预测和信息集成。美国各机构将协调开发建模工具和模拟能力，以帮助表征和减轻NEO撞击风险，同时简化数据流以支持有效决策。

　　（3）开发用于NEO偏转和摧毁任务的技术。NASA将牵头开发用于NEO探测、偏转和摧毁任务的技术。

　　（4）加强关于NEO防备的国际合作。美国各机构将致力为全球NEO撞击风险提供信息并建立国际合作。国际参与和合作将有助于美国更有效地防备潜在NEO撞击。

　　（5）加强并定期演练NEO撞击紧急程序和行动方案。美国将加强并演练与NEO相关的程序和行动方案。政府内部以及与外国政府的协调沟通将提高对NEO撞击的应急防备，减少对美国的物质和经济损害。

　　表1 《国家近地天体防备战略和行动计划》要点

战略目标	目的	相关行动	时间表¹	相关机构²
增强NEO探测、跟踪和表征能力	提高美国的NEO探测、跟踪和表征能力	通过提高现有数据流的数量和质量，从现有和规划中的望远镜计划（包括光学、红外和雷达设施）中寻找机遇，以改善NEO探测和跟踪能力	短期	NASA，NSF，USAF
		从现有和规划中的望远镜计划中识别其技术和数据处理的能力和机遇，以加强对NEO组成、动力学和物理性质的表征	短期	NASA，NSF，USGS
		利用前两个行动中制定的路线图指导望远镜计划和技术开发投资，以提高NEO探测、跟踪和表征的完整性和速度	长期	NSF，NASA，AFSPC
		建立并检验快速表征潜在危险NEO的流程	短期和持续	NASA，NSF，USGS
改进NEO建模、预测和信息集成	建立跨机构的NEO撞击建模小组	建立机构间工作组，负责协调和分发NEO威胁建模开发和分析的结果	短期	NASA，DHS-ST，NPPD
	建立用于模拟NEO撞击风险和减灾技术的综合计算工具	确定相关参与组织在不同时间范围内需要何种信息，找出差距并为模型改进提出建议	短期	NASA，FEMA
		开发和验证用于评估NEO偏转或摧毁技术结果的相关计算机模拟工具	中期	DOE，NASA
		开发用于评估不同撞击场景下本地、区域和全球风险的计算机模拟工具	中期	DTRA，NRC，NASA，NNSA，NOAA，USGS
		评估上述模型对NEO动力学和物理性质不确定性的敏感性	中期	NASA，NNSA，FEMA
	演练、评估并持续改进建模和分析能力	通过年度演练、测试问题、与实验结果进行比较以及同行评议活动，持续评估建模和分析的充分性和有效性	持续	FEMA，NASA，NNSA，USGS
开发用于NEO偏转和摧毁任务的技术	开发用于快速响应NEO侦察任务的技术和设计	评估快速响应NEO侦察任务的技术和概念	短期	NASA
		评估现有和规划中的国内和国际运载火箭基础设施的能力，以支持行星防御任务	短期	NASA/LSP，AFSPC
		制定NEO侦察任务系统的开发、测试和实施计划	短期	NASA
	为NEO偏转和摧毁任务进行技术开发和设计	确定并评估NEO撞击预防概念所需关键技术的准备情况，估算其成本并提出关键技术的发展路径	短期	NASA，NNSA，DOD
		在不同假设和情况下对行星防御任务可否成功进行风险分析	中期	NASA
		为NEO偏转任务进行初步任务设计	中期	NASA，NNSA
		通过一系列飞行任务验证NEO偏转和摧毁系统概念	长期	NASA
加强关于NEO防备的国际合作	建立潜在NEO撞击是全球挑战的国际共识	告知外国政府需要全面和协调应对NEO事件	持续	State，NASA
	建立潜在NEO撞击是全球挑战的国际共识	保持美国在国际NEO技术组织中的领导地位，并提高主要国际机构中所有国家，特别是空间机构的官员对NEO问题重要性的认识	持续	NASA，State
	加强在观测基础设施、数值模拟和科学研究方面的国际参与和合作	加强观测基础设施、数据共享、数值模拟以及科学研究方面的国际合作	持续	NASA，NSF
		通过加强美国和主要国家地面望远镜的协调和扩大合作，牵头制定一项改进NEO监测的计划	短期	NSF，NASA
		鼓励各国发起并继续制定天基和地基望远镜计划，以探测、跟踪和表征NEO并通过国际小行星预警网络（IAWN）进行协调	持续	NASA，NSF
	促进关于NEO撞击的规划、减灾和响应的磋商和协调	加强IAWN和空间任务规划咨询小组（SMPAG）作为解决NEO规划和减灾的主要国际技术机构	中期	State，NASA
	促进关于NEO撞击的规划、减灾和响应的磋商和协调	鼓励与全球合作伙伴就备灾、预防、响应和恢复工作进行模拟和实际演练	持续	State，DHS
加强并定期演练NEO撞击紧急程序和行动方案	强化在探测到潜在的NEO撞击时开展威胁评估的方案，为后续的沟通和决策提供信息	为确实具有撞击威胁的NEO开发一系列具备可观测参数的真实世界行动方案，以便为规划和程序开发提供信息	短期	FEMA，DHS，NASA
	强化在探测到潜在的NEO撞击时开展威胁评估的方案，为后续的沟通和决策提供信息	为在发现潜在NEO撞击时进行威胁评估制定程序和时间表，并根据改进的数据更新威胁评估	短期，但需要更新	NASA PDCO，OSTP，NASA，FEMA
	强化有关NEO威胁的协调通信和通知方案	再次探讨并验证当前通知方案的命令链	短期	OSTP，NASA，FEMA
		为NEO威胁制定通报白宫和国会（包括通报相关委员会）、州和地方政府、公众、外国政府以及其他国际组织的方案	中期	OSTP，NASA，FEMA，State
		为不同受众提供信息材料，包括基础教育、不确定性信息以及应急计划信息	短期	NASA，FEMA，OSTP
	建立推荐天基侦察和减灾任务的方案	建立相关程序和时间表，以便在NEO威胁评估之后对天基减灾任务选项开展风险/收益分析	短期	NASA，OSTP，DOE，DOD
	建立推荐天基侦察和减灾任务的方案	制定确定何时推荐NEO侦察、偏转和摧毁任务的标准	短期	NASA，DOE，DOD，OSTP
	建立推荐和执行NEO撞击应急防备、响应和恢复的程序和协议	将NEO撞击纳入美国“全体灾害响应和恢复计划”	短期	FEMA，NASA PDCO，OSTP，EPA

　　表注：1短期，少于2年；中期，2-5年；长期，5-10年；持续，该行动需要在《计划》所规划的10年时间范围内持续进行。

　　2机构缩写：AFSPC，美国空军航天司令部；DHS，美国国土安全部；DHS-ST，美国国土安全部科学技术局；DOD，美国国防部；DTRA，国防威胁减除局（美国国防部）；EPA，美国国家环境保护局；FEMA，美国联邦紧急事务管理局；NNSA，美国国家核安全管理局；NPPD，美国国土安全部国家防御和规划局；NRC，美国核管制委员会；PDCO，NASA行星防御协调办公室；State，美国国务院。

　　（王海名）

[1] NATIONAL NEAR-EARTH OBJECT PREPAREDNESS STRATEGY AND ACTION PLAN. https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2018/06/National-Near-Earth-Object-Preparedness-Strategy-and-Action-Plan-23-pages-1MB.pdf

美国发布《国家近地天体防备战略和行动计划》

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