北京时间8月5日下午2点35分,一截4吨重的火箭残骸,以每秒2.4公里的速度,一头撞在了月球上。
这不是什么人为策划的撞击实验,也不是科幻片情节。这是已知的第二起人造火箭残骸意外撞击月球事件——上一次发生在2022年3月。
它撞在了月球西侧的爱因斯坦陨石坑附近,炸出了一个直径约27米、深约5米的新坑。释放的能量,相当于好几吨TNT炸药。
有意思的是,这事儿在地球上用肉眼完全看不见,NASA和SpaceX拿着望远镜蹲了半天,才确认它真的撞上了。
从地球上看,预计撞击点位于蓝色标记位置。图片来源:project pluto
01、这截火箭,是哪来的?
故事要从一年半前说起。
2025年1月15日,SpaceX用一枚猎鹰9号火箭,执行了一次商业探月任务。火箭上带了两个着陆器:一个是美国萤火虫航天的"蓝色幽灵1号",另一个是日本iSpace的"坚韧号",都是奔着月球去的。
任务很成功,两个着陆器都顺利进入了奔月轨道。但问题出在火箭的第二级身上。
猎鹰9号的第一级是可以回收的,每次发射完自己飞回来降落,但第二级不行——它把载荷送出地球轨道之后,剩下的燃料就不多了。
按正常流程,如果燃料够,它会点火再入大气层,在太平洋上空烧掉;如果任务是高轨道,燃料不够回地球,那它会加速逃逸到日心轨道,也就是变成一颗绕太阳转的人造小行星,永远不会回来。
但这次比较尴尬。第二级把着陆器送进奔月轨道之后,剩下的燃料,回地球不够,逃去日心轨道也不够。
于是它就卡在了一个很微妙的位置:在地球、月球、太阳三个天体的引力之间,像个没头苍蝇一样飘来飘去,轨道被引力掰来掰去,谁也不知道它最后会去哪。
就这么飘了19个月。直到最近,天文学家算轨道算出来:它要撞月球了。
什么都没看到。图片来源:Starfront Observatories
02、为什么在太空飘了一年半,才撞上月球?
很多人可能不理解:月球离地球也就38万公里,火箭飞过去只要几天,怎么这截火箭飘了一年半才撞上?
因为它不是"直奔月球去的"。
奔月轨道是算好的,精确点火、精确变轨,几天就到。但这截火箭是失控的,它没有燃料,不能变轨,只能被引力牵着走。
在地月系统里,有好几个"拉格朗日点",就是地球和月球引力平衡的地方。小天体跑到这些点附近,轨道会变得特别混沌,稍微偏一点,就可能被甩去完全不同的方向。这截火箭就在这些引力平衡点之间晃悠,一会儿被地球拉过来,一会儿被月球甩出去,晃了一年半,最后还是没躲过月球的引力捕获。
天文学家也是提前几个月才算出它准确的撞击时间和地点,中间还修正了好几次。毕竟三体问题本来就没有精确解,只能一步步观测、一步步算。
最后它撞上的地方,是月球背面边缘的爱因斯坦陨石坑附近。那个地方在月球西侧,从地球上看刚好在月面边缘,所以撞击的时候我们在地球上看不见,得等月球探测器绕过去拍照片,才能确认那个新坑长什么样。
猎鹰9号火箭的上面级,大约有5层楼那么高。图片来源:project pluto
03、4吨重的火箭,撞月球有多大威力?
每秒2.4公里是什么概念?
手枪子弹速度大概每秒400米,这个速度是子弹的6倍。4吨重的东西,以这个速度撞上去,动能差不多是几吨TNT的当量,相当于一枚小型战术核武器的威力——当然,没有核辐射,就是纯动能撞击。
不过你也别太担心,月球上本来就天天挨撞。太阳系里的微流星、小行星,隔三差五就撞月球,比这大的撞击多了去了。这截火箭撞出来的27米坑,在月球上根本不算什么,月球上直径几公里的坑都数不过来。
而且这东西对地球完全没影响,也没撞到月球上已有的探测器,就是在没人的月面上多了个坑而已。
说起来还有点意思:这截火箭是人类造出来的东西,在太空飘了一年半,最后以每小时8600公里的速度,把自己砸回了月球表面。它本来就是为了送东西去月球而生的,最后自己也留在了月球,也算某种意义上的"落叶归根"。
蓝色标记为预计撞击地点。图片来源:project pluto
04、天上掉下来的免费科学实验
但你别觉得这就是个太空垃圾撞了月球,没用。恰恰相反,科学家们高兴坏了。
因为这简直是送上门的免费撞击实验。
以前我们要研究月球内部结构,得专门发探测器去撞月球,比如NASA当年撞月球找水,就是专门送了个半人马座火箭上去撞,花了好几亿美元。这次倒好,免费送了一个,参数还都知道:多重、什么材料、什么速度、撞在哪,全清楚。
科学家可以通过观测撞击溅起来的月尘和碎片,分析月表下面的成分,看看有没有水冰,看看月壤层有多厚。还可以用这次撞击的数据,来校准我们的小行星撞击模型——以后真有小行星要撞地球,我们得能算出来它撞在哪、威力多大,这次就是个绝佳的实测样本。
而且这次撞击的位置在月球西侧边缘,以前我们对那个区域的地质情况了解不多,刚好借这个机会好好看看。
所以NASA和SpaceX才会拿着望远镜蹲在那看,不是为了看热闹,是为了记数据。这一撞,省了好几个亿的实验经费。
05、以后这种事,可能会越来越多
当然,这件事也提了个醒:太空垃圾问题,已经蔓延到月球了。
以前我们说太空垃圾,说的都是近地轨道上那些报废卫星、火箭碎片。但现在去月球的任务越来越多,美国、中国、印度、日本、还有一堆商业公司,都在往月球发东西。
去月球的火箭第二级,很多都会面临和这次一样的尴尬:燃料不够回地球,也不够逃逸,最后就变成了地月空间里的流浪垃圾。这些东西飘来飘去,最后要么撞地球(大部分会在大气层烧掉),要么撞月球,要么就永远飘着。
现在还好,一年也没几个任务,撞一次月球还是新闻。但再过十年八年,月球任务一年几十次的时候,这种撞击可能就变成家常便饭了。到那时候,我们就得好好定规矩了:谁的垃圾谁负责,能不能主动引导它撞去指定的无人区域,能不能别让它飘着撞坏别人的探测器。
月球不是垃圾桶,但它正在慢慢变成人类航天活动的"下一个近地轨道"。
说起来有点浪漫:50多年前阿波罗登月的时候,我们在月球上踩了第一个脚印;50多年后,我们扔在太空的火箭,已经能自己飘一年半,精准地在月球上砸个坑了。
人类的航天时代,是真的越来越近了。
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