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美GRAIL探测器欲惊天计划 将撞击月球搜寻水冰

http://www.kexue.com 2012-12-13 09:21:49 新浪科技  发表评论

想象图,位于距离地球100万英里处(L2平动点)的赫歇尔望远镜
想象图,位于距离地球100万英里处(L2平动点)的赫歇尔望远镜

  北京时间12月12日消息,欧洲航天局(ESA)决定取消将退役的赫歇尔太空望远镜撞向月球的决定,而让其在太阳轨道上自生自灭。但月球并未因此逃脱被撞击的命运,完成任务之后的GRAIL探测器预计将于12月18日撞击月球。

  赫歇尔太空望远镜原本预计于明年三月份耗尽所携带的冷却液氮,从而停止工作。处置该航天器的办法之一是让它撞向月球,就像2009年的LAROSS探测器一样。与那次撞击一样,赫歇尔望远镜也将把月球极地的物质扬起,与此同时,月球勘测轨道飞行器将对这些物质进行分析。如今撞击月球的任务落到了GRAIL探测器身上。

  美国航空航天局(NASA)将在周五的简会上提供有关GRAIL探测器撞击的更多信息,而GRAIL(GRAIL为“重力恢复和内部结构实验室”的缩写)团队仍在继续模拟撞击的场景,并试图将撞击地点控制在月球勘测轨道飞行器的视场之内。这对探测器的燃料正逐渐耗尽,首席研究员玛利亚·朱伯(Maria Zuber)说,他们每天必须进行三次演习,以保证飞行器不自行撞向月球。今年早些时候,这对探测器已经从距月球55公里的主要工作轨道下降到了23公里处,而本周又降到了11公里高度,因此也获得了许多高分辨率的数据。

  GRAIL探测器提供了有关月球内部结构的细节,精细程度前所未有。这对探测器在围绕月球运行的时候,互相通过无线电信号进行联络,调整彼此的距离。微小至每秒50纳米的距离变化都能够探测到。上周,GRAIL团队披露了他们获得最详细月球重力地图的过程,并证实月球的内壳在无数的撞击下几乎成为细粉状。当探测器撞向月球的时候,将为我们提供更多详细的信息,初步预计撞击将在北京时间12月18日凌晨3:28进行。

  LCROSS探测器(月球陨坑观测和传感卫星)的撞击曾经证实,在月球南极永久阴影区的一个陨石坑中,存在有水冰和挥发物。此次GRAIL的撞击将检验这一观测结果。

  本周,赫歇尔望远镜的团队在官网上称:“撞向月球是可行的选择,但成本高于将其置于日心轨道的选项。欧洲航天局决定无限期地将赫歇尔望远镜‘停放’在围绕太阳的轨道上。”

  赫歇尔望远镜处在围绕L2平动点的轨道上,该轨道并不稳定,因而需要常规的“维护”。因此,当液氮耗尽之后,赫歇尔望远镜将被置于不需要维护的轨道上。这一方案较之让它撞击月球的成本更低。或许数百年之后,赫歇尔望远镜将不能维持在新的轨道上,也有人预计它可能会在某个时刻撞向地球。

  对于担心GRAIL探测器会“伤害”月球的人来说,大可不必杞人忧天。只要看看过去发生过,而且还将持续下去的各种小行星和流星体的撞击,它们并不会对月球的运行轨道产生不良影响。

  正如LCROSS主要研究者托尼·科拉普雷特(Tony Colaprete)所说,“我们对月球所做的一切,实际上每个月中都会自然发生4次,不管我们在不在那里。唯一的不同点是LCROSS瞄准了固定的位点,Cabeus陨石坑,”而物理定律决定了撞击的影响是微乎其微的。尽管半人马座火箭撞击月球所扬起的风化层物质重达350吨,但“撞击的影响比波音747飞机的飞行中,乘客眼睫毛掉到地板上所产生影响的百万分之一还要小。”科拉普雷特说道。两个GRAIL探测器的体积约为洗衣机大小,其影响与半人马座火箭比起来更加微不足道。(任天)

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