High-speed kinetic impact guidance and control technology for near-Earth asteroid defense

作者：Yang Chen, Haibo Zhang, Qin Li, Yaoyu Chang, Shi Cheng, Yukun Chen, Yuhao Pu · 发表于：Chinese Science Bulletin (Chinese Version) · 年份：2026 · DOI：10.1360/csb-2025-5385 · 研究领域：Space Satellite Systems and Control、Spacecraft Dynamics and Control、Astro and Planetary Science

近地小行星轨道近日点小于1.3AU（1AU≈1.5亿km），受大行星引力影响其轨道可能发生改变，存在撞击地球风险。目前已发现近地小行星超3.8万颗，其中直径100米以下占比较大且大量未编目。2025年至今，已有87颗近地小行星以小于地月距离飞掠地球，22颗进入大气层，撞击威胁持续存在。直径10米至1公里的小行星是防御重点，特别是未编目的小尺寸小行星，其撞击具有突发性。应对近地小行星撞击地球威胁，目前动能撞击是技术成熟度高、工程可行性强的较为可行的处置手段。美国已于2005年、2022年先后实施“深度撞击”和“双小行星重定向测试”两次高速撞击任务，在深空成功对地外天体实施了高速撞击，初步验证了动能撞击防御手段的技术可行性。本文针对近地小行星高速撞击防御形式，深入分析美国两次高速撞击任务，从撞击总体任务、飞行器、目标特性、探测瞄准、制导策略、动力等方面对近地小行星防御高速撞击任务制导控制系统进行分析。针对我国30 m级近地小行星撞击防御任务需求，提出撞击器控制系统设计思路和考虑，并梳理高速撞击任务制导控制关键技术，对后续研究方向进行展望，可为我国近地小行星防御任务设计提供参考。