北京时间8月5日14时35分前后，在地月空间漂泊了一年多的美国SpaceX猎鹰9号火箭的废弃上面级，猛烈撞击了月球。其目录编号为2025-010D，质量约4至5吨，撞击速度接近每秒2.43公里，相当于每小时约8700公里。预计撞击地点位于月球边缘附近的爱因斯坦环形山和贝尔环形山之间。
截至北京时间8月5日晚，轨道预报显示撞击几乎确定已经发生。美国宇航局（NASA）近地天体研究中心此前给出的撞月概率为100%，但新形成的撞击坑和尘埃喷流仍需地面望远镜及绕月探测器的观测加以确认。
一、完成送货任务后，猎鹰9号上面级成了失控的太空垃圾
这枚上面级的故事，要从2025年1月15日说起。当天，猎鹰9号从美国肯尼迪航天中心升空，把两艘商业月球着陆器送入一条高度很高的椭圆地球轨道。一艘是美国萤火虫航天公司的“蓝色幽灵1号”，另一艘是日本ispace公司的“坚韧”号。
“蓝色幽灵1号”后来于2025年3月2日成功软着陆月球。“坚韧”号选择了一条更省燃料的绕行路线，却在同年6月5日着陆前失去联系，最终撞上月面。执行完推进任务的猎鹰9号上面级没有再入地球大气层，而是留在一条穿越地月空间的高轨道上。
猎鹰9号的第一级完成主要加速后返回海上平台，上面级则继续点火，把载荷送往更高、更远的地方。对普通近地轨道任务来说，上面级往往可以受控离轨，或者在此后再入大气层烧毁。
探月任务需要更高能量，这枚上面级释放载荷并排空剩余推进剂后，已经无法主动改变轨道，于是成为一件被地球、月球和太阳共同影响的空间物体。它看起来像是在太空中漫无目的地漂流。
二、为什么漂了一年多，最后还是撞向月球？
对于太空中的物体，只要知道初始位置和速度，再计算地球、月球、太阳及其他天体的引力，轨道通常可以预报得很准。
这枚上面级绕地球运行一周大约需要26天，近地点距离地球约22万公里，远地点可达51万公里。月球平均距离地球约38.4万公里，因此它的轨道会穿越月球所在的距离范围。
大多数时候，月球和火箭级经过轨道交会区域的时间不同，双方只会擦肩而过。到了今年8月5日，它们恰好在同一时间抵达相近位置，结局也就只剩下撞击。
太空物体轨道的长期预报会受到太阳辐射压力的影响，阳光看似没有重量，但光子照到物体表面时却会产生极其微弱的推力。对一枚不断翻滚、外形细长、表面反射率不均匀的空火箭级来说，这股力每天都很小，积累几个月后却足以让撞击时间和落点发生偏移。
独立轨道研究者比尔·格雷从2025年9月起，就预报它将在今年8月撞月。此后，美国、英国和中国北京等地的观测站不断补充测量数据，NASA喷气推进实验室也把2025-010D加入“地平线”轨道计算系统。
随着撞击临近，预报范围不断收紧。NASA最终确认它必然撞月，时间被锁定在世界时8月5日6时35分前后，也就是北京时间当天14时35分左右。
三、约3吨TNT的能量，会在月面留下什么？
若按质量约3900至4900公斤、速度每秒2.43公里估算，撞击动能大约为120亿至145亿焦耳，相当于约3吨至3.5吨TNT炸药释放的能量。质量数值存在差别，主要是不同团队对上面级干质量及残留物的估算略有不同。
由于月球上没有空气，也就没有我们熟悉的爆炸声、空气冲击波。火箭级在撞击前不会经历大气减速，几乎会以原有速度扎进月壤。撞击瞬间，细长的金属结构会被压碎、熔化甚至部分汽化。大量月壤将被高速抛出，形成持续时间很短的闪光、尘埃幕和向四周扩散的喷出物。
NASA预计，新坑直径约18米，深约3.7米。比尔·格雷根据2022年另一枚火箭级撞月后的坑体，估算这次可能形成一个直径约17米的单坑。
不过，一项8月初公布的物理特性研究给出了更大的结果，认为撞击坑直径可能达到约40米。月壤密实度、撞击姿态、火箭级的空心结构及质量分布，都可能让实际坑径偏离简单模型。
此前一次火箭级撞月曾留下罕见的双坑，两个坑的直径分别约为16米和18米，整体跨度约28米。研究人员推测，那件物体的两端可能都存在较重结构，撞击时发生解体，分别在月面撞出了两个相邻的坑。
猎鹰9号上面级的大部分质量通常集中在发动机一端，因此这一次更可能留下一个主坑。然而，空心金属筒体在高速撞击时会怎样折断，内部是否还有未完全排出的物质，仍可能给坑体形状带来影响。
这次撞击发生在月球受阳光照亮的边缘区域，月面本身很亮，撞击闪光持续时间又可能不到一秒，明亮背景很容易把微弱信号淹没。
科学家更期待看到尘埃喷流，一项撞击前发表的数值模拟显示，喷出物形成的尘埃幕可能升到15至20公里，中央较细的高速喷流甚至可能达到75至100公里，并在撞击地点周围横向扩展约183公里。
四、未来月球要警惕这种失控撞击
这次猎鹰9号上面级并不是主动安排的受控撞击，它在完成任务后失去控制，经过一年多的轨道演化才意外撞上月球。单看这一个物体，风险很低。放到未来，情况却会逐渐发生变化。
月球探测正在从偶尔访问转向更高频率的持续活动，着陆器、轨道器、通信中继卫星、货运飞船和载人设施都会增加。今天，一个落在荒凉地区的小坑无关紧要。未来若废弃上面级的去向不透明，撞击地点又无法提前控制，就可能威胁月面设备和绕月航天器。
这次撞击提醒我们，发射之前就应设计上面级的最终归宿。能够受控撞月的，要明确撞击走廊和撞击时间。具备条件进入日心轨道的，应尽量避开可能在数年后重新返回地月系统的路径。对于已经失控的物体，则应公开轨道及物理参数，方便全球观测网络接力追踪。
