撞月的多重解讀

林 密

美國國家航空航天局(NASA)于2009年10月9日用兩部航天器——半人馬座火箭和牧羊航天器(這兩者構(gòu)成月球隕坑觀測與遙感衛(wèi)星LCROSS)撞擊月球，以尋找有水的證據(jù)，耗資7900萬美元。

為何要撞擊月球?

撞擊月球是為了探索月球。2009年9月，印度首個(gè)月球探測器“月船一號(hào)”失去聯(lián)系前傳回的數(shù)據(jù)顯示，月球表面存在大量的水。這進(jìn)一步堅(jiān)定了美國科學(xué)家探索月球是否有水的想法。

其實(shí)，NASA在此前已經(jīng)有過撞月實(shí)驗(yàn)，而這次的撞月計(jì)劃也準(zhǔn)備了整整3年之久。LCROSS已經(jīng)經(jīng)過4個(gè)月的太空飛行，最后它的兩個(gè)部分將先后撞月。撞月的主要目的就是要證實(shí)月球這個(gè)不適于人類居住的星球是否有水。在此之前，人們假設(shè)月球有水已經(jīng)有10年。上個(gè)世紀(jì)90年代“克萊門汀”號(hào)以及“月球勘探者”號(hào)探測器就已經(jīng)讓科學(xué)家了解到月球極地地區(qū)氫含量里上升趨勢。這意味著月球上可能有水，因?yàn)闅淇赡軄碜杂谠虑蛏系乃舛容^高的氫集中在月球永久性陰暗區(qū)隕坑。這樣的隕坑是由隕石撞擊月球形成的。

月球永久性陰暗區(qū)隕坑底部的溫度最低可達(dá)到零下240攝氏度。在這種低溫條件下，水只會(huì)凍結(jié)而不是升華為氣體。NASA設(shè)計(jì)的撞月目標(biāo)是位于月球南極附近寬度達(dá)到60英里(約97千米)的Cabeus隕坑。

研究人員推算，半人馬座火箭以每小時(shí)9012千米的速度撞向月球時(shí)，將激起超過350噸月球表土并將其中一些表土送入最高距月表約10千米的高度。在這一高度，撞擊激起的碎片將暴露在陽光照射環(huán)境下。在撞擊月球的同時(shí)，有5架攝像機(jī)在內(nèi)的9個(gè)科學(xué)儀器負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)并將其傳回位于美國加州莫菲特菲爾德埃姆斯研究中心的NASA任務(wù)控制中心。1臺(tái)攝像機(jī)拍攝實(shí)時(shí)錄像并以每秒幾幀的速度將影像傳回控制中心。另外4架近紅外和中紅外攝像機(jī)對(duì)碎片云進(jìn)行監(jiān)視，獲取有關(guān)這些噴出物熱屬性的詳細(xì)數(shù)據(jù)并尋找水存在的跡象。因此，分析圖片將能確定月球是否含有水，甚至能辨別撞擊產(chǎn)生的這些碎土是否就是水冰。

如果月球有水，這就意味著人類探索月球不必從地球帶水。月球上的水不僅可以供給宇航員生活所需，也可以提供氧氣、電、甚至重返地球的火箭推進(jìn)劑。如果月球有水，也為在月球上建立永久基地提供了更犬可能，人類可以此為跳板，為登陸火星甚至探索更遙遠(yuǎn)的太空做準(zhǔn)備。當(dāng)然，對(duì)于月球的探索還可能會(huì)有更多的意義，例如獲取和研究月球上的土壤成分和其他地球上所稀缺的資源。

不過，這次撞月并沒有出現(xiàn)塵埃云，但NASA認(rèn)為這是一次成功的撞擊，使研究人員獲得了滿意的光譜數(shù)據(jù)，可以用來分析撞擊地點(diǎn)物質(zhì)組成元素和它們?cè)谧矒舭l(fā)熱后的變化。如果有冰、水或其他什么物質(zhì)存在，它們就會(huì)升華。當(dāng)然，由于光線不足，所以還需要對(duì)拍攝圖像進(jìn)行處理，使研究人員更易看清。

是否會(huì)對(duì)月球造成損害?

然而，有人擔(dān)心，如此撞擊月球會(huì)對(duì)它造成傷害，甚至引發(fā)像災(zāi)難片《后天》中氣候巨變、洪水淹沒大陸的浩劫。一些網(wǎng)友發(fā)起保衛(wèi)月球行動(dòng)，包括聯(lián)名上書給美國總統(tǒng)奧巴馬提出抗議。美國作家埃米·埃夫龍則在博客上撰文說，“我不喜歡爆炸，不管是在伊拉克、阿富汗或月球南極。沒有人擁有(對(duì)月球的)處置權(quán)，誰都沒有權(quán)利肆意在月球上炸個(gè)大坑?！?/p>

為此，NASA出面解釋說，無需杞人憂天，因?yàn)樵虑蚪?jīng)常受到隕石撞擊。大自然其實(shí)早已對(duì)月球開展了無數(shù)次“轟炸”。月球上有很多環(huán)形山，而且不斷有新的環(huán)形山形成，這都是大量隕石經(jīng)常撞擊月球的結(jié)果。撞月計(jì)劃首席調(diào)查員托尼·科拉普雷特還解釋說：“這次撞月計(jì)劃對(duì)月球的影響與隕石撞擊月球的影響差不多。一般情況下，這種撞擊每個(gè)月要發(fā)生4次?！弊苍聦?duì)月球的影響之小就好比“一名乘客的睫毛掉落到正在飛行的波音747飛機(jī)上”一樣。

盡管如此，事情恐怕也不像NASA的解釋那么輕松。因?yàn)椋茖W(xué)家也解釋說，2.2噸重的半人馬座火箭會(huì)在月球表面撞出一個(gè)約加米寬5米深的大坑，估計(jì)將激起約1萬米高的塵土；而脫掉火箭后的衛(wèi)星(牧羊航天器)的撞擊強(qiáng)度則有火箭的1／3。但兩個(gè)飛行器撞擊月球的時(shí)速將超出音速7倍。撞擊產(chǎn)生的效果相當(dāng)于引爆1.5噸TNT炸藥，將激起350噸塵土，在原來的環(huán)形山內(nèi)撞出一個(gè)新環(huán)形山。

這種情況意味著，人類對(duì)太空的探索除了能獲得科學(xué)上的重大成果外，也存在著一些隱患。一是空間碎片導(dǎo)致的環(huán)境問題，二是打亂太空的有序和法規(guī)，三是空間物質(zhì)所導(dǎo)致的生物安全問題。現(xiàn)在人們比較關(guān)注的是空間垃圾問題，因?yàn)檫@是現(xiàn)在最為突出的一個(gè)問題。

這兩部航天器撞擊月球后不僅會(huì)產(chǎn)生大量的塵土和碎石，而且航天器自身也會(huì)化解為許多空間碎片，即空間垃圾?，F(xiàn)在，越來越多的空間碎片正在影響地球和人類的安全。

人類進(jìn)入太空已經(jīng)超過50年，在空間留下的碎片估計(jì)有3000萬個(gè)以上。這些碎片既來自退役的衛(wèi)星和空間站的垃圾，也來自包括這次撞月后的月球碎土、碎石以及撞碎的火箭和衛(wèi)星的碎片?？臻g碎片對(duì)各種航天器，如載入航天飛機(jī)、衛(wèi)星等可能造成巨大威脅。空間碎片運(yùn)行速度可達(dá)每秒360千米，破壞力非常大。例如，10克左右的碎片撞在衛(wèi)星上，破壞力相當(dāng)于小汽車以每小時(shí)100千米的速度撞擊。而且載人航天飛船、衛(wèi)星等航天器對(duì)于1厘米到10厘米的空間碎片更難防范，這些垃圾碎片的數(shù)量也比較多，危險(xiǎn)更大。

現(xiàn)在，空間碎片也日益威脅到國際空間站。2009年3月12日，就有空間垃圾碎片靠近空間站，3名宇航員不得不躲進(jìn)了緊急撤離用的俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)飛船內(nèi)。所以，NASA于3月22日下午降低了國際空間站的高度，以避開可能與其相撞的太空垃圾。

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，是距離我們最近的天體，但它與地球的平均距離約為38萬千米，也許撞月產(chǎn)生的碎片不會(huì)掉到更低的空間，如空間站附近，但這些碎片留在空問也是一種隱患。同時(shí)，現(xiàn)在也不排除很多空間碎片會(huì)掉落地球危及人類，畢竟有些空問碎片在通過大氣層時(shí)不會(huì)完全燒掉，也有可能落到地上造成災(zāi)難。人類現(xiàn)在正在為如何清理日益增多的太空垃圾頭痛，盡量減少太空垃圾就是一種較好的方法。

探索太空和月球的規(guī)則

俗語日，沒有規(guī)矩，不成方圓。1967年1月，聯(lián)合國頒布了《關(guān)于各國探索和利用包括月球和其他天體在內(nèi)外層空間活動(dòng)的原則條約》，中國也是該條約的簽字國。該條約擬定了一些基本原則，明確規(guī)定，各締約國在進(jìn)行探索和利用外層空間(包括月球和其他天體)的各種活動(dòng)方面，應(yīng)遵守國際法和聯(lián)合國憲章，以維護(hù)國際和平與安全，促進(jìn)國際合作和了解。

因此，空間探索有一些原則需要共同遵守。一是要和平探索外層空間和月球等天體，二是要避免在探索時(shí)造成對(duì)地球和空間環(huán)境的污染，三是各締約國在探索空間時(shí)要有序和相互溝通?，F(xiàn)在，除了太空垃圾造成日益嚴(yán)重的問題外，撞擊月球等天體的行動(dòng)也暴露出了暴力和無序。

例如，月球似乎是個(gè)無主權(quán)的地盤，誰都可以撞擊一把。1999年，美國月球勘探者撞擊月球，以探索月球有無水冰，但沒有獲得任何關(guān)于水的信患。2006年9月3日，歐洲第一個(gè)月球探測器智能1號(hào)撞月，激起了大量的塵埃。2008年11月14日，印度首顆月球探測器月船1號(hào)釋放一個(gè)用于撞擊月球的撞擊探測器(MIP)，并實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的撞擊計(jì)劃。

這就提出了一個(gè)問題，盡管探月和撞月是一個(gè)國家空間技術(shù)和能力的體現(xiàn)，是否誰都可以去撞擊，撞月是否應(yīng)當(dāng)有一定的規(guī)矩?

也許人類探索外層空間，包括月球和其他天體有比暴力撞擊更好的方式。例如，讓航天探測器降落于月球表面，并從月球采集樣品送回地球供人們研究。當(dāng)然，這種和平的方武比暴力撞月的方武需要更高更復(fù)雜的技術(shù)，但也應(yīng)當(dāng)是人類能夠達(dá)到的更高更好的目標(biāo)。