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剩余的SpaceX猎鹰9号末级将于3月初撞击月球表面

天文学与空间 2023-05-19 15:42:32

由欧洲航天局拍摄 艺术家对2015年猎鹰9号上舞台前往L1途中的DSCOVR的印象

信用:SpaceX 月球又将获得一个陨石坑

剩余的SpaceX猎鹰9号末级将于3月初撞击月球表面,这标志着人类制造的碎片首次无意中到达我们的天然卫星

2015年,猎鹰9号将诺阿的DSCOVR气候观测站放置在L1拉格朗日点周围,这是地球和太阳之间五个引力稳定点之一

到达L1后,大约1

距离地球500万公里,任务的高级阶段最终指向远离地球的星际空间

这使得在我们星球的大气中处置它的脱轨燃烧变得不切实际,并且末级也缺乏足够的速度来逃离地月系统

相反,它被留在两个天体附近一个混乱的太阳轨道上

现在,可信的公众估计预测它将于世界协调时3月4日12:25:39在月球远侧靠近赤道的一个点上撞击月球

后续观测将提高预报的准确性,但目前预计大约3吨重、15米长、3米宽的上层将以大约2

58公里/秒

太空中的科学要点 最近将詹姆斯·韦伯太空望远镜送到其观察点的欧洲阿丽亚娜5号的飞行轨迹与猎鹰9号类似,但好消息是,由于一次专门开发的合格机动,它的末级已经避免了类似的命运

欧洲的阿丽亚娜5号将詹姆斯·韦伯太空望远镜送到了L2,这是第二个日地拉格朗日点——在我们星球的“后面”而不是“前面”——但是在与韦伯分离后,末级使用了所有剩余的燃料完全逃离了地月系统,将它送入了一个稳定的日心轨道

在行星轨道周围的一些位置,重力与太阳和行星的轨道运动相互作用,形成一个稳定的锁定,在那里,航天器可以驻留在地面上,操作者只需很少的努力就可以将它保持在适当的位置

这些点被称为拉格朗日点或“L”点,源自18世纪意大利天文学家和数学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日(出生于朱塞佩·路易吉·拉格兰西亚)

从太阳上看,L4和L5点位于地球前后60度,靠近地球轨道

与其他拉格朗日点不同,L4和L5抵抗重力扰动

由于这种稳定性,灰尘和小行星等物体往往会在这些区域聚集

在L4或L5,航天器是真正稳定的,就像大碗里的球

信用:欧空局 人类撞击月球的简史 早在20世纪50年代,人造物体就已经有意撞击过月球,包括用于诱发地面地震仪“月震”的阿波罗高层

2009年,美国宇航局将其LCROSS任务撞向月球,揭示了由此产生的碎片羽流中的水,2013年,LADEE航天器在月球远侧也做了同样的事情

欧空局的Smart-1号航天器于2006年坠入月球,这是一次全球观测活动的主题

欧空局空间碎片办公室的蒂姆·弗洛元首解释说:“即将到来的猎鹰9号撞击有点超出了我们通常感兴趣的领域,因为我们主要关注高度密集的低地球轨道上的碎片群,高度可达2000公里,以及大约35000公里以外的地球同步轨道。”

在前往L1的途中,从DSCOVR的猎鹰9号上面级回望地球

就在美国东部时间2015年2月11日星期三下午6:03日落之前,猎鹰9号从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地的SpaceX 40发射中心发射升空

搭载深空气候观测器(DSCOVR)卫星执行SpaceX的首次深空任务

信用:SpaceX “然而,我们在欧空局行星防御办公室的同事向更远的太空窥视

他们在全球使用望远镜追踪近地小行星,有时也观察人造物体

由于未来几年越来越多地使用科学上至关重要的日地拉格朗日点,我们已经讨论了将自己的职权范围扩展到地球和月球之间的“月球”空间

" 德特勒夫·科什尼是欧空局行星防御办公室的负责人,他补充说:“我们使用望远镜观测来精确定位轨道,主要是地球周围空间中自然物体的轨道

偶尔,我们也会拾取远离地球的人造物体,比如探月飞船残骸,以及从拉格朗日点返回的物体

" 对于国际航天飞机来说,目前还没有明确的指导方针来规范送往拉格朗日点的航天器或废末级的报废处置

迄今为止,最直接的默认选项是潜在的撞上月球或返回地球大气层并燃烧

欧空局空间安全计划负责人霍尔格·克拉格说:“即将到来的猎鹰9号月球撞击事件很好地说明了在太空中建立全面监管制度的必要性,不仅是对绕地球运行的经济上至关重要的轨道,也适用于月球。”

韦伯的L2之旅

信贷:欧洲航天局 “建立有效的监管需要国际共识,但欧洲肯定可以走在前面

" 欧空局在过去十年中开发的所有发射器——织女星、阿丽亚娜6号和织女星C号——都内置了重燃能力,这确保了它们在大气层中燃烧后安全返回地球

评估月球撞击风险 太空岩石一直撞击月球

研究人员对量化这些自然月球撞击的频率很感兴趣

利用通过欧空局合同开发的系统,希腊NELIOTA项目(近地物体月球撞击和光学瞬变)探测到由小天体撞击月球表面引起的闪光,特别是穿过其阴影面

NELIOTA可以确定这些冲击闪光的温度以及它们的亮度

由此,可以估计撞击质量

自2017年3月以来,奈利托项目一直在监测月球的黑暗面,寻找由撞击月球表面的微小岩石碎片引起的闪光

这12个连续帧的序列显示了2017年3月1日观测期间在4帧上检测到的明亮闪光

红色箭头指向框架边缘附近的冲击闪光位置

信用:NELIOTA项目 欧空局的空间安全计划对这项研究很感兴趣,认为这是评估大小从几十厘米到几米的来袭物体数量的一种方法

这很有用,因为这个范围内的对象的精确数量不是很清楚

这项研究可能对未来的月球殖民者也有价值

他们可能面临的危险之一是小型流星体对他们的基础设施造成破坏——NELIOTA的结果有助于量化这种危险

如果没有大气层来燃烧这些天体,未来的永久性月球结构很可能会在地下,以提供对撞击和空间辐射的防护

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