北京
8月5日，月球将迎来一次由人类制造物体引发的高速撞击。一枚已完成任务的SpaceX猎鹰9号火箭二级，将正面撞向月球西侧边缘的爱因斯坦陨石坑和贝尔陨石坑区域，并扬起大量尘埃。这不是一次意外——早在今年1月，这枚二级火箭就把两艘月球着陆器送入了太空，然后成为了一颗围绕地球运行的碎片，最终被月球的引力拉向终点。
这枚二级火箭属于2025年1月15日的一次发射任务。当时它将美国Firefly Aerospace公司的“蓝色幽灵-1”月球着陆器，以及日本ispace公司研发的Hakuto-R Mission 2（名为“Resilience”）月球着陆器同时送往月球。任务完成后，二级火箭未能完全脱离地月系统，在太空中漂流数月后，被确认将撞击月球表面。一个国际研究团队近日在开放获取平台arXiv上发布了这项预测，并给出了观测指引。
美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究生助理William Jo及其团队，利用物理模拟对撞击过程进行了建模。他们预测，撞击产生的碎片羽流中央喷射柱最高可达约75至100公里。在撞击后的最初几分钟内，喷射羽流的亮度将比黑暗天空背景高出几个数量级。这意味着，只要配备足够灵敏的望远镜，天文爱好者也有可能在地球上观测到这一现象。Jo在接受Space.com采访时强调：“这只是一个标准模拟案例，真实情况可能会有所不同，目前的数据也偏向乐观。但真正值得关注的并不是撞击瞬间的闪光。”
另一项来自美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究同样支持了观测的可能性。Benjamin Fernando领导的团队在论文中写道，这次撞击产生的闪光和喷射羽流“有望被地面及太空观测设施观测到”。虽然许多参数目前仍无法精确预测，但论文指出，它为实时记录一次人造撞击事件提供了难得的机会。研究人员还认为，这次事件可以用来测试未来月球地震实验所需的撞击定位流程，研究撞击产生的尘埃和羽流运动规律，并评估未来月球表面宇航员可能面临的人造太空垃圾撞击风险。
科学家的关注点并不仅限于撞击的刹那。Jo指出，这枚报废火箭二级属于中空的人造航天器，与小行星或彗星等天然撞击体完全不同。目前针对这类人造物体撞击月球的研究模型非常有限，人造航天器撞击产生的羽流与天然天体撞击形成的羽流存在明显差异。真正具有科研价值的是撞击发生后的整个演化过程，尤其是后续不断扩散的尘埃羽流。Jo表示：“我担心大多数观测者只会关注持续不到一秒的撞击闪光，而不会继续追踪后续喷射出的尘埃羽流。但实际上，最具科学研究价值的正是这些喷射物。”
NASA戈达德太空飞行中心的月球勘测轨道飞行器（LRO）项目科学家Brent Garry表示，LRO将分别在预计撞击发生前约一周和撞击后一周飞越撞击区域。他说：“撞击发生后，我们可能会更准确地确定撞击地点。随后大约一周后，我们可以再次对该区域进行定向观测。”这将为科学家提供从月球轨道直接录下撞击痕迹的窗口，从而校准模型与真实数据之间的差距。
研究还揭示了此次撞击的潜在风险。模拟显示，撞击产生的大颗粒碎片最大弹道飞行距离接近1000公里。这意味着它们可能对月球大范围区域未来建设的基础设施以及宇航员活动构成威胁。不过，对于地面观测者来说，这次事件更像是一场太空实验室的公开课。观测这次撞击，不仅能让科学家获得一次极为难得的喷射羽流研究机会，也有助于利用真实事件校准相关模型，而这对于未来所有送往月球的任务都具有重要意义。
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