天文史上的今天 | 再見,「月球勘測者」

天文史上的今天 | 再見,「月球勘測者」

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1999年7月31日,「月球勘測者」軌道器結束使命,墜落月球南極。

在月球軌道的「月球勘測者」軌道器

來源:NASA

1999年7月31日,一艘在月球軌道上運行的小型探測器「月球勘測者」(Lunar Prospector)走到了生命的盡頭。在地球上的控制室里,控制人員向飛船發出了最後一組指令。國際標準時間9:52:02,北京時間17:52:02,「月球勘測者」飛船按照計劃,準確撞向月球南極附近的一座深邃隕坑。這次撞擊,飛船上還攜帶有著名的行星科學家尤金·舒梅克的一部分骨灰,由此,舒梅克也成為了迄今唯一一位葬在月球上的人。

撞擊的目的是希望爆炸的高溫能夠讓隕石坑底部可能存在的水冰物質發生蒸發,並可以被觀測到。在撞擊發生的瞬間,地面望遠鏡對撞擊點進行了監視,但遺憾的是並未檢測到預想中的水蒸氣信號。

正在進行建造安裝的「月球勘測者」號探測器

來源:NASA

在月球軌道運行示意圖

來源:NASA

在位於美國宇航局埃姆斯研究中心的控制室里,科學家們相當自信,這艘採用自旋穩定設計的小型飛船已經非常精確地擊中了預定目標。飛船信號的消失已經證明它的確已經完成了撞擊任務。但是沒有觀察到閃光或者水汽信號這一點,可能是因為它撞擊的隕石坑深度比較大,因而難以對撞擊效果進行觀測。

北京時間16:17,「月球勘測者」探測器最後的時刻到來了,地面控制中心成功地向飛船上傳了60分鐘的倒計時指令,開始啟動減速程序。到北京時間17:00,「月球勘測者」的測控信號消失。這是計劃之內的,因為此時飛船開始飛入月球背面的陰影區,信號會被月球阻擋。而這也是「月球勘測者」最後一次正常的信號中斷,很快,飛船將對月球南極附近的一座隕石坑進行撞擊。

月球南極的舒梅克撞擊坑(Shoemaker),也就是「月球勘測者」撞擊的那個隕擊坑

來源:NASA

地球雷達成像得到的舒梅克(Shoemaker)隕坑圖像

來源:NASA

正如該項目的首席科學家阿蘭·賓德(Alan Binder)所言:「現在,我們不想再次接收到來自飛船的信號,因為如果我們再次收到了信號,就說明我們的撞擊程序沒有成功,我們錯過了撞擊目標。」

賓德沒有失望。在月球背面的陰影區,飛船發動機忠實地執行了長達4分36.5秒的減速制動點火。隨著飛船速度減慢,在月球引力場作用下,飛船高度開始下降。「月球勘測者」以每秒1.7公里的速度高速沖向它的「墓地」並最終粉身碎骨。之所以選擇這裡,是因為此前探測器的遙感探測結果,已經證明這裡的永久陰影區內存在水冰沉積,科學家們希望這次撞擊能夠產生水汽蒸發,從而得到更加有力的證據。

飛船撞擊月球示意圖,當然實際情況遠沒有這麼誇張,地面甚至沒有觀察到閃光或水汽信號

來源:NASA

根據「月球勘測者」獲取的數據得到的月球Th元素丰度示意圖

來源:NASA

「月球勘測者」探測器是美國宇航局「發現」計劃(Discovery Program)旗下入選的第三個項目。項目成本6300萬美金,1998年1月7日發射升空,項目持續時間19個月,其主要目的就是在低軌道上對月球表面,尤其是極區情況進行探測,考察月球淺地表礦物資源成分,並搜尋極區水冰沉積跡象。

本次任務採集的數據讓科學家們成功繪製了月球表面成分圖,並加深了我們對於月球起源,演化以及月面資源分布的理解。

「月球勘測者」飛抵月球軌道示意圖

來源:NASA

不過,前文中提到的該項目首席科學家阿蘭·賓德在美國是個有爭議的人,他對美國政府持有激烈的批判態度,他甚至還寫了一本書,記錄「月球勘測者」項目期間的種種故事,其中對美國政府和合作承包商的官僚作風進行了言辭激烈的抨擊。


編者按:

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