北京时间8月5日下午,SpaceX(美太空探索技术公司)的猎鹰9号火箭二级残骸,以每秒约2.4公里的速度,撞上了月球西边缘的爱因斯坦环形山。这块区域在地球上通常很难看清。这次撞击虽然不在计划之中,但不会给地球带来危险。

这块相当于校车大小的残骸,来自2025年1月15日从肯尼迪航天中心发射的一枚火箭。那枚火箭当时负责把萤火虫航空的“蓝幽灵1号”月球着陆器和日本ispace公司的“韧性号”着陆器送往月球。

通常情况下,这类火箭部件在完成推送任务、将有效载荷送入预定轨道后,要么重返大气层烧毁,要么坠入海洋。

不过,1月的月球着陆器任务需要比近地任务更大的推力,导致火箭第二级没有再次进入地球大气层的轨道,而是留在了太空中,慢慢变成了太空垃圾。直到今年早些时候,天文学家才确认这个耗尽燃料且无法控制的残骸,正处在一条指向月球的轨道上。

SpaceX负责美国国家航空航天局科学项目及“龙”飞船项目的主任朱莉安娜·希曼告诉记者:“本质上是太阳活动和引力共同作用,让它踏上了飞向月球的轨道。”

独立天文学家比尔·格雷从火箭发射起就在追踪它。去年9月,他发现这些碎片将在今年8月5日接近月球。经过对轨道数据的精确计算,他意识到这不只是近距离擦过,而是直接撞击。格雷说:“今年三月左右,情况变成了‘是的,这迟早会发生,我们只需要确定确切的时间和地点’。”

美国国家航空航天局表示,这个长约12米、质量约为4.5至4.9吨的火箭残骸,撞击月球时释放的动能约为145亿焦耳,能量相当于约3吨TNT爆炸。

撞击可能会把约100公斤的岩石抛向太空。大部分碎石会落回月球表面,形成一个直径约18米、深度约4米的陨石坑,并将尘埃和岩石向外溅射。

同时,这些太空垃圾会扬起一股月尘羽流。这股羽流很可能被阳光照亮,但从地球肉眼几乎无法观测——这正是科学家计划重点观察的对象。

尽管部分专家担心太空碎片威胁日益加剧,也有人表示:“我们对此次事件的部分兴趣,是了解碎片撞击对未来宇航员的危险。”早在2009年,美国国家航空航天局(NASA)就故意让一枚火箭级撞向月球,以此研究撞击激起的月球物质羽流。

今年,美国国家航空航天局(NASA)表示,将寻找机会在撞击前后对该地点进行成像。所收集的任何数据都将帮助科学家“更好地理解人为撞击及其探索意义”。

与之前月球常年持续遭遇的小型自然天体无征兆冲撞相比,这一次火箭残骸撞击月球的观测条件更为充分。通过长期的观察预测,科研团队已经能够大致掌握它的体积、重量、飞行速率和预估撞击的区域,并对它的反光波动等运动特征进行记录。

等轨道器拍摄到诞生的新陨坑,科研工作者就能结合火箭撞击前完整的物理参数和撞击产生的坑、溅射碎屑特征,以此验证当下撞击动力学模型。此外,这次撞击也许对测试精准定位方法和开展月震实验也具有较高价值。

总体而言,撞击为科学界提供了目前来说极为罕见的研究样本。“这类太空物体撞击月球的事件会越来越频繁。未来月球表面会有更多航天员驻守,还会搭建居住舱等各类月球基础设施,我们必须摸清这类撞击事件实际带来的威胁等级。”美国洛斯阿拉莫斯国家实验室天文学家本·费尔南多说道。

他继续补充:“这是一次绝佳的研究契机,既能评估直接风险——被碎片砸中、被撞击闪光致盲,也能研究间接风险:喷发物云团可能击中在轨航天器,干扰甚至破坏其正常运行。”

在对撞击的观测方面,费尔南多还说:“我们可以尝试观测两件事:一是尘埃柱的喷发,二是闪光。说实话,我觉得看到闪光会更难,因为撞击点在明亮的月球阳光面,而且持续时间极短。”

月球上现已布满了无数陨石坑,直径最大可达2500公里。由于几乎没有真正的大气层,月球无法抵御流星和小行星的持续撞击,也挡不住偶尔闯入的航天器,其中还有一些是为了科学研究而故意坠毁的。

最近一例类似的“太空垃圾”撞击月球事件,发生在2022年3月4日。与这次归属明确的情况不同,上次的残骸来源成了罗生门,有学者认为可能是2015年2月发射地球观测 DSCOVR 卫星的SpaceX猎鹰 9 号火箭的上级,也有研究称是2014 年发射的嫦娥五号-T1任务的三级火箭。

最后,中美官方都下场澄清,美国太空部队第18太空控制中队的数据显示,嫦娥五号T1任务的第三级(国际代号2014-065B)已经于2015年重返大气层。2022年,中国在回应质疑时,也公开说明“火箭末级已安全坠入地球大气层并完全烧毁”。

编号为WE0913A的2022年撞击事件