美国国家地理:是谁的火箭残骸撞上了月球表面?
阿波罗8号(Apollo 8)的太空人弗兰克.博尔曼(Frank Borman)、吉姆.洛维尔(Jim Lovell)和比尔.安德斯(Bill Anders)在1968 年拍摄了这张月球背面与远方地球的照片。最近,有个来源不明的废弃火箭零件撞上月球背面,形成了一个新的撞击坑。 NASA
在这张2014年10月24日拍摄的照片中,长征3C火箭顶部载着太空船从中国西南四川省的西昌卫星发射中心发射。这艘太空船绕月球飞行后返回地球,为该国的第一次月球样本返回任务做准备。天文学家现在认为这枚火箭留在太空中的部分残骸撞上月球表面。 PHOTOGRAPH BY CHINA OUT VIA AP PHOTO
(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:NADIA DRAKE 编译:邱彦纶):是谁的火箭残骸撞上了月球表面?首度有太空垃圾撞上月球表面──天文学家担心这个问题会日益严重。
这是首度有太空垃圾在月球表面撞出新陨坑的事件。在美国东部时间 3 月 4 日上午7点25分 左右,有个至少从2015年就一直在深太空漂流的废弃火箭节,撞上月球表面。
火箭零件被完全摧毁,在月球表面撞出陨石坑,并急剧地往轨道喷出一阵可能会停留数小时之久的腐蚀性尘埃。但人类看不到这一切的发生过程──火箭撞向月球背面563公里宽的赫兹史普陨石坑(Hertzsprung Crater),而绕行月球的轨道飞行器并没有看到火箭坠落。
天文学家认为这个废弃的火箭节源自中国在2014年发射的嫦娥五号T1任务,但专家尚无法完全确定。不论火箭源自何处,除了月球表面,这次的火箭撞击没有损坏任何东西。
「以目前月球上的人口分布情形来说,这没什么大不了的:机器人,几十个;人类,零。或许有从人类遗留在月球上粪便所生长出来的外星突变体。」哈佛-史密森尼天体物理中心(Harvard-Smithsonian Institute for Astrophysics)的天文学家乔纳森.麦克道尔(Jonathan McDowell)这么说: 「没有什么东西会被撞上。」
但这种情况可能不会一直如此。人类正在加速探索月球,再度考虑在月球表面或轨道上建立月球基地的可能性。在少数已将硬体送上月球的国家之后,私人公司也跟随这样的脚步。即使这次特殊的撞击没造成什么大问题,下一次的撞击也可能会。
「我们得确定以负责任的方式进入太空,」密西西比大学的太空律师米歇尔.汉伦(Michelle Hanlon) 说;他同时也是为保护月球遗址而设的非营利组织 「全民月球」(For All Moonkind)的创办人。 「这表示我们得确保所作所为都很正确──弄清楚我们的火箭要去哪里,并确定不只是因为好玩就把东西扔到月球上。」
那么,这个撞击月球的东西是什么?
2015 年,天文学家在寻找潜在危险小行星的调查中,首度发现这个被命名为WE0913A的天体,之后就一直断断续续地进行追踪工作。今年一月时,天文学家比尔.格雷(Bill Gray)执行绘制此天体轨迹的电脑程式。他的萤幕上弹出一行闪烁的大写红色文字:「撞击」。格雷的程式算出,WE0913A 将在2022年3月4日撞上月球。
根据这个天体约3公尺宽、13公尺高的尺寸,科学家推测它是与火箭下半段分离的火箭上节。它的功能是作为推进使用,能够将有效酬载送到更远的太空。它非常的明亮,大约每185秒就会在轨道上翻滚一次,这些都是废弃火箭上节很常见的特征。
亚利桑那大学的威士努.雷迪(Vishnu Reddy)说,这个天体「有非常典型的火箭翻滚光变曲线──这泄露了真相」,他们团队的观测最后将能帮助确认该物体的特征。
好喔,但这个废弃火箭是哪来的呢?
科学家无法百分之百地确定。
早期的观测认为,该物体可能是在2015年2月将美国国家海洋及大气总署(NOAA)深空气候观测卫星(DSCOVR)送到某太空某处的SpaceX猎鹰9号(Falcon 9)火箭上节。但科学家很快就发现,深空气候观测卫星的火箭上节应是绕着太阳,离月球还相当遥远。
因此,天文学家开始搜寻其他在2015年左右发射穿越月球轨道的火箭,原因是任何像WE0913A这么明亮的物体,都会在发射后不久被小行星巡天计画发现。
他们认为这个物体应是源自中国嫦娥五号的T1任务,这是月球样本返回计画的早期测试。在2014年底,中国长征3C火箭发射小型太空船绕月球一圈后返回地球,火箭的一部分被留在绕行地球的弱束缚轨道上,且偶尔会与月球相遇。麦克道尔表示,它的轨道与撞击月球背面的物体相符。
雷迪的团队在2月时发现了另一个难题。当WE0913A从地球上方经过时,他和他的学生观测并收集了涂层反光的数据。
研究团队将观测结果与地球轨道上的SpaceX和中国火箭上节进行比较,他们发现WE0913A的涂层与中国火箭的零件更为相近。
雷迪表示:「SpaceX使用的涂料与中国不同,而撞上月球的物体与地球轨道上的长征助推器非常相似。」
那么,结案了吗?
还不完全是。中国外交部的发言人汪文斌表示:嫦娥五号火箭已经脱轨燃烧殆尽。但似乎中国的反应是未充分沟通的结果,他们指的是之后的嫦娥五号任务,而不是嫦娥五号-T1。
追踪在轨天体的美国太空司令部(U.S. Space Command)最初表示,嫦娥五号T1火箭已完全脱离轨道,但后来又修正此说法。太空司令部在电子邮件中声明:「虽然美国太空司令部能确认嫦娥五号T1的火箭弹体从未脱离轨道,但我们无法确定可能撞击月球的火箭弹体源自哪个国家。」
麦克道威尔说,所有的迹象都指向嫦娥五号-T1,他有理由确定这就是撞击月面火箭的起源处──但他仍然不是百分之百地有信心。
我们能确定火箭究竟源自何处吗?
天文学家得找到更详细的轨道追踪数据,才能更可靠地回溯这个物体在太空中的路径。
在过去八年左右的时间内,WE0913A一直在麦克道尔所谓的「混乱的深地球轨道」上绕行地球。它的路径从地表上方约2万4000公里处,来到比月球还远两倍多的地方,偶尔会被月球的重力抛来抛去。它的路径也受到太阳辐射的影响,这所有的因素都让我们很难回溯它先前在太空中的路径。
火箭本身在撞击月球时完全摧毁。它以每小时约8000公里的速度冲向我们最近的邻居,而且月球与地球不同,在火箭接近时,并没有大气层来减缓它的速度。
当火箭零件撞击月球时,撞出了一个18到30公尺宽的陨石坑。在接下来的几个月里,美国航太总署(NASA)的月球勘测轨道器(Lunar Reconnaissance Orbiter)将尝试拍摄坠落现场的影像。由于仍无法确认确切的撞击位置,因此可能需要一些时间才能找到这个新陨坑。
以前有发生过类似的事件吗?
麦克道尔说:「几乎能肯定是有的」。根据他的估计,在太空时代有约50个物体发射到可能与月球相撞的轨道上。但他也表示由于追踪数据相当零散,因此无法得知它们的最终命运。
我们确实知道其中有部分很可能已经撞上月球,但没有引起我们的注意,另一部分被推入绕行太阳的轨道,第三种类型的轨道仍续演变,或已经坠落地球大气层燃烧殆尽。
人类还曾多次故意将太空船撞向月球──有时是为了科学目的,有时则是在月球任务结束时。
在福林德斯大学研究太空中人造物实体记录的太空考古学家爱丽丝.戈尔曼(Alice Gorman)表示:「现在这个陨石坑将成为中国在月球上考古记录的一部分,因此我们必须将它与其他中国遗址一起考虑。」
「我们可能在这里创造了一种现代「人类世」(Anthropocene)的轰炸阶段,由人类活动创造的地质年代将在月球表面留下痕迹。这个地质年代已经开始了。 」
应该要有人更准确地追踪这些天体吗?
包括美国军方在内的许多组织,都使用雷达来追踪地球轨道上的物体,从悬停在大气层上方的卫星,到超过3万5000公里高的卫星。
但几乎不会有人在太空碎片离开地球轨道后,还进行追踪。人造卫星很小,一旦距离我们太远,就会受月亮和太阳等明亮天体的影响而难以观测。如果是在小行星巡天计画中发现这些人造物,通常会让期待发现新天体的天文学家大失所望。
许多专家认为需要改变这种情况。目前计画今年将有十几个太空任务发射前往月球,其中有些任务可能会在太空中留下另一个意外的撞击坑。
戈尔曼表示:「在未来的某个时候,像这样的事件将不仅是从其他地方观察到的奇特事件,而会成为在月球轨道或月球表面的人类所担心的事情。」
戈尔曼与其他人表示,我们可以制定更好的法规来妥善处理太空垃圾,例如要求在报废火箭时,操纵它们的航向进入太阳轨道,而不是让它们在月球和地球之间翻滚。
「这个火箭体撞击月球──谢天谢地,它是飞到月球的背面。如果它撞上阿波罗的站点,或是嫦娥四号的探测车,那要怎么办?」汉伦问。 「我们没有好好思考在月球上会碰到的问题。」