毁神星

小行星99942（99942 Apophis，中文又译毁神星、死神星或99942阿波菲斯，临时编号2004 MN4）是一颗近地小行星。最初（从2004年6月19日发现直到2004年12月27日）共近200次观测表明，这颗小行星将于UTC+8时间2029年4月14日4时49分到达距离地球东半球+3~+10区最近位置，于UTC+8时间当日5时20分左右与地球相撞概率为1/37（2.7%）。但后来的观测排除了撞击地球的可能性，它将于2029年上半年从距离地球表面约31600公里处飞掠，比地球同步轨道的人造卫星更接近地球。它还将近距离掠过月球，距离月球表面约89600公里。在接近地球期间，4个航天器准备对它进行近距离探测（ESA的拉美西斯号、JAXA的DESTINY+、清华大学的START和NASA的OSIRIS-APEX）。

## 发现

2004 MN4是2004年6月19日由NASA赞助的夏威夷大学在亚利桑那州基特峰国立天文台小行星研究的罗伊·塔克（Roy Tucker），大卫·J·托伦和法伯瑞兹欧·伯纳德（Fabrizio Bernardi）发现的。这个小组追踪了2004 MN4两个晚上。

## 命名

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这颗小行星被发现时，被称为2004 MN4，当人们清楚计算出它的轨道后，它便获得“99942”这个永久编号（2005年6月24日），也是唯一一颗在数十年内有撞击地球机会且拥有永久编号的天体。至7月19日，该天体被命名为“阿波菲斯”（Apophis），是古埃及黑暗、混乱及破坏之神阿佩普（Apep）的希腊语名称。

阿波菲斯也出自科幻片《星际之门：SG-1》的早期主要反派，剧中他曾派了舰队攻击地球。幸好主角们最后成功阻止了他，炸毁了他的舰队。爆炸在天空发出了耀目的光，而有关当局为了不引起民众恐慌就把这一事件对外称为小行星撞击，在大气层摩擦燃烧引致。而“99942”的发现者们也是此剧的爱好者。

## 基本参数

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“阿波菲斯”属于一个名为“阿登型”的小行星群，其轨道的半长轴小于1个天文单位。这颗小行星围绕太阳运行的轨道周期大约是323天，每当其接近和离开太阳时，其轨道会与地球轨道相交。

基于对“阿波菲斯”亮度的观测，其大小大约估计415m，另有数据指出为320m。质量大约估计为1 E10（4.6×1010）千克。

2004年12月28日，美国国家航空航天局（NASA）的科学家计算出它将在2029年4月13日距离地球表面仅58000km。

GMT+8时间2004年12月28日，近地小行星项目将这颗小行星撞击地球的概率调低至0.0018%，中午又调高至0.0038%，可以认为这颗小行星不会与地球相撞。但据北京时间2004年12月28日早晨更新的历表计算，这颗小行星位于最概然近地点时，距离地球表面仅57707km，到达这个位置的时间是北京时间2029年4月14日4时50分。

这颗小行星在接近地球的过程中肉眼可见，在北京附近，这颗小行星将于北京时间2029年4月13日20时40分视星等超过6.0等，此时位于南偏东44°方向。小行星将于23时41分到达最大地平高度30.09°，此时位于南偏西7°方向，视星等5.3等。此后小行星的高度将逐渐降低，并且继续向西移动，亮度进一步增加。小行星的亮度将于降到地平线附近时达到最高，此时的视亮度可达4.7等，时间为次日3时20分，位于南偏西84度。考虑上述因素，这颗小行星在北京地区的最佳观测时间应为2029年4月14日凌晨1时半至2时半左右。

后续观测发现阿波菲斯很有可能错过临界点因此不与地球或月球相撞。阿波菲斯杜林危险指数于2006年8月5日由一级回落至零级。至2006年8月19日止，阿波菲斯于2036年4月13日的撞击几率约为四万五千分之一下降到约一百万分之四。

### 最初估计

- NASA于2004年12月24日估计阿波菲斯撞击地球几率为233分之一。阿波菲斯杜林危险指数为二级。阿波菲斯成为第一个获得近地二级杜林危险指数的小行星。
- 当天晚些时候，基于64个观测结果，撞击地球几率上升至62分之一 (1.6%)，导致其杜林危险指数上升至四级。
- 2004年12月25日，撞击地球几率上升至42分之一 （2.4%），当天晚些时候回落至45分之一 （基于101个观测结果）。
- 2004年12月27日，撞击地球几率上升至37分之一 （2.7%），基于176个观测结果。
- 2004年12月27日下午，基于更多的观测结果，更加精准的计算表明此小行星2029年的平均撞击几率为0.004%，导致其杜林危险指数回落至零级（无危害）。
- 2004年12月28日12:23 GMT，基于139个观测结果，计算表明此小行星2044-04-13.29和2053-04-13.51的杜林危险指数为一级。
- 2004年12月28日01:10 GMT，基于139个观测结果，计算表明此小行星只有2053-04-13.51的杜林危险指数为一级。
- 2004年12月30日13:46 GMT，基于157个观测结果，计算表明此小行星最大撞击几率只有7,143,000分之一。
- 2005年1月27日至28日，极为精确雷达观测结果表明2029年小行星离地距离为5.6个地球半径，约为原观测结果的1.5倍。
- 阿波菲斯杜林危险指数于2006年8月5日由一级回落至零级。

## 业余计算

2008年4月15日，报导指出十三岁的德国少年尼可马夸特（Nico Marquardt）考量阿波菲斯在2029年4月13日接近地球时，撞击运行中同步轨道人造卫星的可能性，导致阿波菲斯的运行轨道因此改变，将阿波菲斯撞击地球的几率修正为450分之1。据信，欧洲太空总署和美国航太总署亦确认了该少年所计算的撞击几率。但是美国航太总署在一份官方声明中否认曾经与马夸特接触，并且于该声明中说明，根据阿波菲斯接近地球的轨迹与地球赤道间的角度，阿波菲斯将不会穿越赤道同步轨道人造卫星所运行的地带，同时由于小行星与人造卫星两者间悬殊的尺寸差异，即使发生撞击也不会对阿波菲斯的运行轨道有显著影响。美国航太总署于2008年4月16日的新闻稿中再次确认该署预测阿波菲斯在2036年撞击地球的几率45,000分之1仍旧有效。

## 若撞击可能的后果

根据目前的计算，一般相信这颗小行星不会与地球相撞，但如果撞击真的会发生，可能会引起以下的后果：

- NASA估计2004 MN4若撞击地球将释放出1480兆吨TNT（比美国在日本广岛投下的小男孩原子弹能量大114000倍）的能量。产生巴林杰陨石坑或类似通古斯事件后果的物体大约只有10-20兆吨级，而1883年喀拉喀托火山（即腊卡塔火山）的喷发大约200兆吨级。
- 任何的撞击产生的准确后果的估计要视具体小行星的成分，撞击地点和角度而定。目前的技术只能将撞击的范围限定在几千平方千米内的一块区域内，但若撞击应该不会造成如撞击冰纪那样长期持续的全球性影响。
- 对撞击时间的预测为UTC时间21:21，那时小行星将会脱离原轨道逼近地球轨道，撞击很可能发生在东半球（协调世界时+3区至协调世界时+10区内）。
- 撞击的速度将高达每秒12.59公里。

## 潜在的防撞对策

美国国家航空航天局、欧洲空间局和各种研究小组以及行星协会竞赛团队都提出了许多偏转毁神星或类似物体的方案，包括引力牵引、动能撞击和核弹方法。

2009年12月30日，俄罗斯航天局局长贝米诺夫（Anatoly Perminov）表示，俄罗斯航天局将研究对毁神星进行偏转探测任务的设计方案。

2011年8月16日，中国清华大学的研究人员提出发射一艘逆行撞击器飞船，利用太阳帆控制和提供动力，将毁神星推入更安全的轨道。龚胜平及其团队认为，关键不在于改变小行星可能与地球发生共振的轨道，而在于从一开始就阻止小行星进入重力锁眼。

2016年2月15日，马克耶夫火箭设计局的萨比特·赛特加拉耶夫（Sabit Saitgarayev）宣布计划使用俄罗斯洲际弹道导弹打击相对较小的近地天体。虽然报告指出可能的打击目标尺寸在20至50米之间，但也提到毁神星将是该计划的测试目标之一。

2022 年 10 月，有人提出了一种绘制潜在问题小行星（例如毁神星）内部结构图的方法，以确定最佳撞击区域。

## 探测任务

目前有4项探测任务进入实际准备阶段，分别是ESA的拉美西斯号、JAXA的DESTINY+、清华大学的START和NASA的OSIRIS-APEX，其中OSIRIS-APEX是OSIRIS-REx任务的拓展任务。

### START

START（逆向首字母缩略词：Student-led Threatening Asteroid Reconnaissance of Tsinghua，清华学生领导的威胁性小行星侦察）任务使用一颗200公斤级的卫星，由清华大学本科生开发，任务预算280万美元。卫星将于2028年初使用朱雀三号运载火箭发射至1000公里高度、55度倾角的初始轨道，随后使用氙气离子推进系统变轨至31600公里高度的目标轨道，并最终在2029年4月13日于毁神星7公里处进行探测。START的科学仪器包括窄视场相机、宽视场相机和双可见光至近红外高光谱成像仪，最高分辨率可达每像素8厘米。

## 流行文化

2011年的电子游戏《狂怒》及其衍生系列，即是以本小行星于2029年撞击地球导致人类文明大部分毁灭为前提的架空作品。

## 外部链接

- Report from NASA
- 2004 MN4 Impact Risk
- 2004 MN4 status and info page
- Asteroid Watch: Odds of 2029 Collision Stuck at 1-in-40 (SPACE.com)
- Worrisome Asteroid Underscores Planetary Defense Mission (SPACE.com)
- Risk estimate and orbital data from NEODyS
- Impact Effects
- U.N. urged to take action on asteroid threat , CNN February 19, 2007
- Planetary Society: The Winning Mission Proposals
- European Space Agency: Apophis Mission Design Competition: Results released

## 基本资料

- 发现：yes
- physical_characteristics：yes
- bgcolour：FFFFC0
- 发现者：罗伊·塔克、大卫·J·托伦和、法伯瑞兹欧·伯纳德
- 发现日期：2004年6月19日
- MPC编号：99942 Apophis
- 货币符号：

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- 小行星分类：阿登型小行星（2029年前）、阿波罗型小行星（2029年后）
- 历元：2021年1月1日 (JD 2459215.5)
- 半长轴：138.0051100921149 Gm (0.9225071817289903 AU)
- 拱点 近：111.5741382683262 Gm (0.7458270478466523 AU)
- 远日点：164.4360819159036 Gm (1.0991873156113283 AU)
- 离心率：0.1915216893501022
- 轨道周期：323.63 d (0.88606 a)
- 轨道倾角：3.336751320066756°
- 升交点黄经：204.0389272089208°
- 近心点幅角 近：126.6520518368553°
- 平近点角：127.3225632013606°
- 平均轨道速度：30.728 km/s
- 大小：0.34 km、0.45 × 0.17 km
- 平均半径：0.17 km
- 质量：6.110 kg (估计值)
- 平均密度：3.0 g/cm³ (估计值)
- 表面重力 表面重力：?
- escape_velocity：~0.52 km/h
- 自转周期：30.56 h
- 光谱分类：?
- 绝对星等(H)：19.09
- 彗核反照率：0.35
- 温度：~290 K (估计反照率为0.1)