一枚废弃的 SpaceX 猎鹰 9 号火箭上级将于 8 月 5 日撞击月球,预计时速超过 5400 英里,可能扬起高达 183 公里宽的碎片羽流,有望被地球上的望远镜观测到。这将是首次在月球向阳面记录到撞击闪光。科学家呼吁业余和专业天文学家共同观测,以研究月球表面物质。

据 Wired 报道,这枚火箭上级于 2025 年 1 月将两个月球着陆器送入太空后遗留在轨道上,如今将撞向月球西侧边缘的爱因斯坦环形山附近。撞击预计发生在 8 月 5 日 6:34 UTC。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队利用高分辨率物理模拟预测了撞击后果。模拟显示,重达 3900 公斤的中空金属结构将以不同于固体陨石的方式撞击月球表面。研究负责人 David Goldstein 教授将火箭上级比作“空蛋壳”,因为其燃料已耗尽,一端有较密的火箭发动机。撞击时,外壳会从边缘向内塌陷,扬起一片宽达 183 公里的低矮土壤幕,以及一道细而快的近乎垂直的羽流。预计将抛起约 12700 公斤的碎片。

不过,研究团队强调这是“最乐观”的模拟结果。实际火箭上级可能以倾斜角度撞击,产生的羽流会更小、更暗,甚至可能没有那道垂直的尖峰。

对于地球上的观测者来说,能否看到这次撞击产生的闪光仍是未知数。德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家 Laurence Trafton 表示,理论上可行,但需等到撞击时刻才能确定。羽流若达到月球边缘上方 50 公里,其角大小约为 28 角秒,相当于月球视宽度的六十分之一,小型望远镜即可分辨。但羽流亮度可能仅为月球表面的 1/30 至 1/300,加上散射月光的影响,观测难度不小。

观测时机对观测者有利:羽流预计在撞击后约 90 秒达到峰值,足够观测者见证。但地理位置很关键,撞击闪光需在夜间捕捉。对于美国马萨诸塞州至得克萨斯州一线以北的观测者,月球位置较低,大气层厚度是平时的三倍以上,可能影响观测效果。据 Trafton 称,美国东南部是观测的最佳地点。

包括首先发现此次撞击的 Project Pluto 的 Bill Gray 在内的多位科学家,已制定观测计划,呼吁专业和业余天文学家尝试捕捉这一现象。

科学家对此次撞击抱有科学目的。此前已有通过撞击月球获取信息的先例:1999 年 NASA 的月球勘探者号撞击月球环形山,试图寻找水迹,但未成功;2009 年 NASA 任务将废弃火箭撞击月球南极区域,成功探测到水冰。2022 年曾有一次火箭撞击月球事件,当时被误认为是猎鹰 9 号,后证实为中国废弃火箭。

此次撞击虽非计划内,但监测目的与以往计划撞击相同:通过撞击产生的碎片研究月球。随着 NASA 计划数年内将宇航员送回月球并建立基地,中国也在竞相将人类送上月球表面,未来月球轨道上将有更多废弃硬件可能撞击月球。此次撞击为评估这类事件的影响范围提供了机会。

研究团队成员 Jo 表示,月球殖民即将到来,撞击抛出的颗粒速度可达每秒 300-400 米,且月球岩石具有磨蚀性,可能对未来的设备和宇航员构成风险。