【名师大讲堂】计江龙老师《小行星:灾难与馈赠的抉择》

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2025年2月26日，春意渐浓的午后，地理学科的计江龙老师以一场题为《小行星：灾难与馈赠的抉择》的讲座，带领同学们穿越宇宙尘埃，叩响星辰之门。



计江龙

毕业于中国科学院，获得理学博士学位，研究方向为天体化学，主要的研究兴趣是：1）行星与小行星中挥发分的组成特征和指示意义；2）太阳系早期小行星的演化历史：3）离子探针分析技术的建立和应用。在Nature、NG和EPSL等顶级期刊 发表论文10余篇，其中以第一作者身份发表3篇。现承担北校区初一年级的地理教学工作，开设《天文与地球科学》高端课程。

计老师以最近备受社会公众关注的“2032年小行星可能撞击地球”的新闻事件开场，进而对小行星的基本知识（定义、分布、成分等）、小行星探测与研究的重要发现、太空采矿与小行星防御等内容进行了介绍。计老师通过视频与图片生动的为大家进行了讲解，在科普的同时也在同学们心中埋下了一颗探索宇宙、科学研究的种子。





认识小行星：太阳系的“元老”

1801年1月1日夜晚，意大利神父兼天文学家皮亚齐观测到谷神星。随后，年仅24岁的“数学王子”高斯根据皮亚齐观测的数据，算出谷神星的轨道，人类认识小行星就此开启新篇章。

计老师介绍完“2032年小行星可能撞击地球”的新闻事件后，抛出一个问题：“什么是小行星？” 并用专业术语解释：小行星是绕太阳公转，体积和质量明显小于行星和矮行星，基本不释放气体和尘埃的天体。

接着，计老师通过 “小行星有多少？”“小行星在哪里？”“小行星有多大？”“小行星的成分一样吗？”这4个问题，对小行星的数量、分布、大小及成分进行科普。数量上，已发现超130万颗小行星，约92%的小行星聚集在火星与木星轨道之间（主带小行星），约3.8万颗近地小行星潜伏在地球附近，构成潜在威胁。小行星直径一般在10米到1000千米之间，体积排名前四的小行星，总质量占小行星带总质量一半。小行星成分多样，计老师重点介绍了C型（富含有机物）、S型（以硅酸盐为主）及M型（蕴藏铁镍等金属）这三类小行星。





探测小行星：叩问生命与太空采矿

“我们为什么要探测小行星？”听完计老师对于小行星的介绍，同学们也有了各自的看法，经过一波思考与讨论后，计老师给出了多元的答案。

探索生命的起源

我们的生命从何而来？计老师举了多个例子。1969年，降落在澳大利亚的Murchison陨石，携带超100种氨基酸等有机物。美国的OSIRIS - Rex任务探测贝努（Bennu），发现诸多有机物。日本“隼鸟2号”从龙宫（Ryugu）小行星采回样本，研究发现溶解度较高、富含磷和氮的化合物，这种有机物为海洋生命的出现创造了条件。这些无疑都与生命的出现有着千丝万缕的关系，生命的起源也许会在未来的探索中揭晓。



缓解资源匮乏

我们都知道，地球上的矿产资源并非取之不尽、用之不竭。随着资源的不断消耗，人类未来该如何在地球上持续生存下去？探索小行星或许能帮我们解决矿产资源短缺的难题。计老师介绍了美国国家航空航天局（NASA）对太阳系“首富”——灵神星的探测任务。灵神星是太阳系已知最大的金属小行星，其贵金属储量可能是地球上已探明储量的1亿倍，估值高达1000亿亿美元。为了应对未来的太空采矿需求，美国科罗拉多矿业学院甚至开设了太空采矿专业！





撞击地球：并非危言耸听

2032小行星可能撞击地球的危机刚刚解除。但计老师指出：“小行星撞击地球并非科幻！”他列举了一些触目惊心的案例。比如在6500万年前的白垩纪，一颗直径10公里的小行星撞击地球，释放出100万亿吨TNT当量的能量，致使约80%的物种灭绝。1908年的通古斯大爆炸，威力超过广岛原子弹爆炸千倍，可能也是小行星撞击地球所致。距离我们较近的2013年，俄罗斯车里雅宾斯克发生陨石坠落事件，直径17 - 20米的陨石坠落，导致1200多人受伤，引发全球关注。这些案例警示人类，不可轻视近地小行星的威胁。



为应对小行星对我们的潜在威胁，2024年，我国深空探测实验室发布近地小行星防御任务设想，提出用“撞击方式”解除风险。天问二号探测器即将启程，它将伴飞2016 HO3小行星并采样返回，同时探测主带彗星311P，开启中国小行星探索新纪元。



寄语：人类的征途永无止境

讲座尾声，计老师望向台下学子：“小行星是灾难，亦是馈赠；是威胁，更是机遇。从伽利略手绘月面，到隼鸟采回星尘，人类从未停止仰望星空。”他勉励同学们以科学为舟，探索未知，破解宇宙密码；以责任为盾，贡献中国，守护美丽地球；以梦想为帆，奔赴星辰，书写中国篇章。

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尾声：触摸“天外来客”

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在现场，计老师还向同学们展示了珍贵的小行星陨石标本。他让大家近距离观察了铁陨石、碳质球粒陨石等，还为同学们讲解了这些陨石的来历和价值。



学

生

感

受

先前从来没有以这种方式上过课，老师每抛出一个问题，总有同学会立即回应。无论对错，这种轻松的课堂氛围对我们对陌生领域的兴趣激发作用极大。另外，这次课使我对小行星有了新的认识，对课内理解天体运动题目提供帮助。

—— 高一年级李辰希

通过这次小行星的讲述，我明白了小行星的分类、分布、大小、成分，如何测量太阳系的年龄。老师的讲解深入浅出，清晰明了，让我受益匪浅。

——高一年级苏允凡

计老师从不同角度为我们描述了宇宙的小行星，使我们对宇宙产生更多兴趣，拓展了知识宽度。

——直升初一年级杨梓熙



全文字数：2084

教育家书院供稿

文字 / 胡雯婷

编辑 / 张晋源