都说现在的航天技术这么厉害,连火箭一级都可以稳稳落回地面,难道就管不住天上飘着的一截箭体,为何无法控制或回收呢?现实没有想象的那么随心所欲,太空的每一次变轨,全部要实打实消耗燃料,不是屏幕上拖动鼠标就能修改飞行路线。

这枚猎鹰 9 号上面级,在把两台月球着陆器推送进奔月轨道之后,发动机燃料已经彻底耗光。载荷分离的那一刻,它就变成了一具没有动力的金属空壳。

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猎鹰 9 能够回收的,仅仅是第一级助推火箭,也就是发射时最先脱离坠落回地球的那一部分。上面级,也就是这次肇事的残骸,设计之初压根就没有落地回收的硬件。

你别以为在远隔几十万千米的地月之间,地面发送指令就能远程调转航向。发动机没有燃料,再复杂的地面指令,传过去也只能对着一堆休眠的电子器件干瞪眼。

它身上残存的电力,只够维持极少部分传感器短暂工作,任务结束之后,电力也会慢慢耗尽,整段箭体进入不受遥控的翻滚状态。

地月之间属于引力极其混乱的区域,地球、月球还有太阳三方引力会不停拉扯物体,轨道会出现很难长期预判的漂移,业内把这种环境叫做引力弹球效应。

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它既没有足够燃料掉头扎进地球大气层烧毁,也没有多余推力彻底逃离地月系统,只能被引力来回抛掷,在太空漫无目的漂泊一年半之久。

地面天文机构可以靠望远镜持续观测,算出它几分几秒会撞上月球,可算出轨迹不等于能干预轨迹。追踪是看电影,操控是亲自下场改剧本,两件事消耗的资源,完全不在同一个量级。

外网不少航天评论文章也吐槽过这件事,商业航天的发射任务,大多会优先保障载荷送入轨道,上面级的善后处置,经常会被放在次要位置,一旦燃料余量卡得死死的,残骸处置就直接交给引力来处理。

我的看法是,这件事也给快速扩张的商业航天敲了一记警钟,未来往月球方向的发射会越来越多,地月空间的太空垃圾,早晚会变成绕不开的麻烦。

该图片疑似使用了AI生成技术,请谨慎甄别

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那这一下撞击,能不能把月球撞偏呢?差得远呢。

这次残骸重量四千九百公斤,撞击释放大约 145 亿焦耳能量,砸在月表会掘开一个十七米左右的新坑,扬起大片月尘,仅此而已。

我们拿生活场景打个比方,这就好比一只蚊子全速撞向一列全速行驶的万吨货运火车。蚊子撞击瞬间也会爆发出全部动能,能在车身留下一个微乎其微的小点,但是绝对不可能改变火车前进的路线。月球的质量达到 7.342×10 的 22 次方千克,对比之下,四吨重的火箭残骸,重量连月球的千万亿分之一都达不到。

我们较真算一笔账,按照动量守恒,假设撞击全部动量完整传递给月球,不浪费一分一毫。这枚残骸 2.43 公里每秒的撞击速度,全部传导之后,带给月球的速度改变,大概只有 10 的负 17 次方米每秒这个级别。

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这个数字是什么概念,相当于十亿年时间,月球才会被推着多挪动不到一毫米的距离。这种量级的扰动,连人类最精密的测量仪器,都完全没有办法捕捉出来。

那到底要多大的撞击,才谈得上真正搅乱月球轨道。我们先说轻微改动轨道,不是直接把月球撞飞。想要让月球公转速度产生每秒一米的改变,所需要输入的动能,大约是 3.67×10 的 22 次方焦耳。

对比一下,这次火箭撞击的能量是 1.45×10 的 10 次方焦耳。两者之间差了足足 12 个数量级。换成人话来讲,想要达成效果,需要差不多 2.5 万亿个同等规格的猎鹰 9 上面级,以同样速度对着月球同一个位置狠狠撞上去。

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就算把人类全部库存核武器一股脑引爆,就算所有爆炸能量分毫不差全部转移给月球,也远远不足以制造每秒一米的月球速度增量。这点能量放到地月尺度下,连杯水车薪都算不上,根本谈不上扰动公转轨道。

如果目标更夸张,直接把月球撞出地球引力束缚,彻底推走。需要的能量还要再提升数个量级。换算成这一次 3 吨 TNT 的爆炸当量,需要的爆炸总量会膨胀到一个难以想象的数字。

地球上找不到任何物质可以实现这种冲击,撞击天体的体积至少要达到几百千米级别,差不多是一颗微型矮行星撞过来,才具备撼动月球轨道的资格。

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还有一点容易被普通人忽略,就算是巨大天体撞击,绝大多数能量也不会变成推动星球移动的动能。绝大多数能量会化作热量、冲击波,粉碎、熔融岩石,只有很小一部分动量真正转移给星体本身。

真实世界里,能量转化率远远达不到纸上计算的理想状态。也就是说,现实条件下,想要撞偏月球,所需要的能量、质量,还要比理论计算再往上翻好几番。

月球表面到处都是大大小小的撞击坑,有些直径几百上千米,甚至几十千米,那都是过去几十亿年里,远比这枚火箭残骸庞大得多的小行星撞出来的结果。无数次猛烈撞击,也仅仅只改变月表地貌,月球依旧安安稳稳守在自己的公转轨道上面,岁岁年年绕着地球转动。

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没有大气层缓冲的月球,不会帮我们销毁太空垃圾,外来物体过来,就会实打实砸在岩石土壤上面。这次事件的意义,并不在于担心月球会不会跑偏,而是提醒所有人,人类航天活动制造出来的废弃物,已经开始在月球周边留下人造痕迹。

往后全球各类商业月球任务接踵而至,地月之间的碎片只会越来越多。很多人总觉得宇宙空间广阔无边,垃圾随便丢无所谓。可地月之间的有利轨道位置就那么寥寥几处,当人造残骸持续累积,风险就会慢慢浮现。人类总向往奔赴星辰大海,但奔赴远方的前提,也得先学着收拾好自己留下的残局。