小行星 2024 YR4 的侦察与缓解航天任务方案

近地小行星 2024 YR4 于 2024-12-27 被发现，其在 2032 年 12 月撞击地球的概率于 2025-02-18 达到约 3% 的峰值。后续观测在 2025-02-23 排除了其撞击地球的可能性。然而，其在 2032 年 12 月撞击月球的概率随后上升，至 2025 年 5 月观测期结束时达到约 4%。詹姆斯·韦伯空间望远镜 (JWST) 在 2025-03-26 的观测估计该小行星直径为 60 +/- 7 m。对 2024 YR4 潜在月球撞击影响的研究表明，月球抛射物可能在短短几天内使低地轨道中的微流星体碎片通量增加至背景水平的 1000 倍，可能对宇航员和航天器构成威胁。在本研究中，我们提出了在确认月球撞击的情况下可用于前往 2024 YR4 的航天任务方案。我们涵盖了飞掠与交会侦察、偏转以及小行星的强力摧毁。我们考察了直至 2032 年的快速响应和延迟发射方案。我们评估了化学与太阳能电推进、多种运载火箭、优化的深空机动以及引力辅助。还考虑了重新指派现有航天器以及使用已建造但尚未发射的航天器。最佳侦察任务方案于 2028 年底发射，在 2025 年 8 月撰写本文时仅剩约三年时间用于研发。对偏转任务进行了评估，结果显示不切实际。然而，在 2030 年 4 月至 2032 年 4 月期间发射的动能强力摧毁任务是可行的。在 2029 年底至 2031 年底期间发射的核强力摧毁任务也是可行的。最后，即使排除了月球撞击的可能性，部署侦察任务以表征该小行星仍具有显著的潜在效用。