月球上的撞擊事件

尹懷勤

同學(xué)們，如果你留意新聞，就會(huì)知道最近月球上發(fā)生了一件撞擊事件！??？撞擊事件？是誰(shuí)這么不小心撞了月球？你一定會(huì)這么想。其實(shí)，這次撞擊事件的當(dāng)事者是美國(guó)的“月球大氣與塵埃環(huán)境探測(cè)器”。美國(guó)宇航局地面飛行控制人員證實(shí)，此探測(cè)器4月18日已按計(jì)劃在月球背面墜毀！而且，十分幸運(yùn)的是，這次事件沒有傷及30多年前美國(guó)登月宇航員留下的那些寶貴的歷史遺跡。

出色完成任務(wù)

“月球大氣與塵埃環(huán)境探測(cè)器”差不多有一輛小汽車那么大，攜帶了塵埃探測(cè)器、中性質(zhì)譜儀、紫外與可見光光譜儀，用來(lái)探測(cè)月球大氣的散逸層和周圍的塵埃，并進(jìn)行月球大氣散逸層的現(xiàn)場(chǎng)分析試驗(yàn)；除此之外，它還搭載著月球激光通訊示范設(shè)備，用來(lái)進(jìn)行激光通訊技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)，期望大幅度增加資料傳輸率。2013年9月7日，美國(guó)用“米諾陶5”號(hào)運(yùn)載火箭將其發(fā)射升空。

總的來(lái)說，這個(gè)探測(cè)器是個(gè)不錯(cuò)的家伙，今年三月份，它已經(jīng)基本完成了科學(xué)家安排的考察任務(wù)，分析出了月球稀薄大氣中的多種成分，比如氖、鎂和鈦；它還研究了因微型隕石撞擊月球、揚(yáng)起月表顆粒而形成的月面塵埃層等，基本上達(dá)到了科學(xué)家原定的考察目的，是一次成功的對(duì)月球周圍環(huán)境的探測(cè)！

月球上有大氣嗎

通常人們說，月球沒有大氣層，這種看法和理解是對(duì)的，也被實(shí)際情況證明是正確的。因?yàn)樵虑蛸|(zhì)量太小，周圍的引力場(chǎng)過弱。它的質(zhì)量只有地球的1/80，表面引力僅為地球的1/6。月球的逃逸速度為2.4千米/秒，比地球的11.2千米/秒小得多。同時(shí)，月球自轉(zhuǎn)非常緩慢，白晝時(shí)間達(dá)兩周，表面溫度高達(dá)100多攝氏度。在這種環(huán)境下，月球上即使有大氣分子，也極易逃離。

雖然月球上沒有大氣層，但還是有大氣的，不過大氣密度很小，僅為地球大氣密度的二十萬(wàn)億分之一，即每立方厘米只有五十萬(wàn)個(gè)大氣分子，而地球上每立方厘米的大氣分子平均在一千億億個(gè)以上，相比起來(lái)，月球可算是真空了。

人類探索證明月球周圍有大氣

34年前美國(guó)登月宇航員就曾安裝儀器探測(cè)過月球大氣。1969年11月14日，美國(guó)發(fā)射的“阿波羅12”號(hào)飛船運(yùn)載著第二批三名航天員飛向月球，11月19日，“無(wú)畏”號(hào)登月艙在月面風(fēng)暴洋安全降落。皮特·康拉德和艾倫·賓是登上月球的第二批探險(xiǎn)家，他們?cè)谠旅娌荚O(shè)了六種科學(xué)儀器，其中就有月球大氣探測(cè)器。這種儀器用來(lái)測(cè)定月球極其稀薄的大氣組成成分，以了解其構(gòu)成情況。從探測(cè)器獲得的數(shù)據(jù)看來(lái)，月球附近存在著稀薄氣體。

此外，科學(xué)家從月球軌道上獲得的氣體分子數(shù)據(jù)和在離開月球軌道返回地球期間測(cè)得的數(shù)據(jù)相比較，約為10：5，說明月球周圍有稀薄大氣。

月球上的大氣從哪來(lái)

月球氣體首先來(lái)源于沉睡火山的微量排出，諸如一氧化碳、硫化氫、氨、二氧化硫、氬和水蒸氣等氣

體。檢測(cè)此類氣體，并精確地測(cè)量其相對(duì)含量，有助于科學(xué)家們了解月球內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)過程。

月球氣體其次來(lái)源于太陽(yáng)風(fēng)，諸如電子、質(zhì)子、氫、氦、氖以及其他氣體和核粒子，其中有能直接測(cè)量的元素。根據(jù)太陽(yáng)風(fēng)組成部分和月球環(huán)境中氣體的研究表明，氖是月球大氣中由太陽(yáng)產(chǎn)生的最豐富的氣體。

月球氣體第三個(gè)來(lái)源是航天器和人類的活動(dòng)，其中美國(guó)“阿波羅”號(hào)載人飛船發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的氣體數(shù)量最大；登月艙降落一次要排出8噸的廢氣；還有工作在月面上的器械電池排出的氣體以及航天員的排泄等。

探測(cè)月球大氣有啥用

探測(cè)并掌握月球稀薄大氣的組成成分，不僅能深化人類對(duì)月球的認(rèn)識(shí)，而且將有助于科學(xué)家對(duì)水星、體積較大的小行星和其他行星的衛(wèi)星的了解。不言而喻，這起碼對(duì)預(yù)測(cè)火星的兩顆衛(wèi)星會(huì)有所幫助，進(jìn)而對(duì)派人登陸火星是否需要利用其衛(wèi)星提供借鑒。因此，“月球大氣與塵埃環(huán)境探測(cè)器”的首要任務(wù)是測(cè)量月球大氣的化學(xué)成分變化，收集和分析大氣中月球塵埃顆粒的樣品，以確定月球大氣的組成成分。

在月球撞出一個(gè)坑

2014年4月，由于攜帶的燃料即將耗盡，“月球大氣與塵埃環(huán)境探測(cè)器”按預(yù)定計(jì)劃于4月21日或21日前撞擊月球表面。這一撞擊將遠(yuǎn)離此前所有撞月地點(diǎn)，且地球上無(wú)法觀測(cè)?？茖W(xué)家們認(rèn)為，由于探測(cè)器運(yùn)行速度極快，時(shí)速高達(dá)5800千米，所以撞到月球后很可能會(huì)完全汽化，撞擊地點(diǎn)應(yīng)該是某座月球山或是某個(gè)月球坑的坑壁上，不會(huì)留下碎片。參與此次項(xiàng)目的科學(xué)家里克·埃爾菲克4月17日預(yù)測(cè)說：“肯定會(huì)留下一個(gè)坑?！?/p>

就在4月15日，探測(cè)器剛剛成功熬過一次月全食，雖然設(shè)計(jì)人員從未想過要應(yīng)對(duì)月食這樣的情況，但它經(jīng)受低溫和黑暗考驗(yàn)后沒有出現(xiàn)明顯故障，只有個(gè)別壓力傳感器出現(xiàn)異常，沒有影響對(duì)它的操控飛行。

墜毀在月球背面

到4月17日晚上，探測(cè)器掠過月面時(shí)的高度已降至100米的極低水平。地面飛行控制人員繼續(xù)刻意降低探測(cè)器的飛行高度，使其最終于次日撞上了月球表面。18日的數(shù)據(jù)中斷說明它已在月球背面墜毀。

美國(guó)航宇局從一開始就打算讓此探測(cè)器撞向月球背面，遠(yuǎn)離1969年～1972年間“阿波羅”多次飛船載人登月行動(dòng)留下的遺跡。項(xiàng)目經(jīng)理巴特勒·海因表示，他們最不希望發(fā)生的事就是探測(cè)器“一頭栽進(jìn)某處歷史遺跡”。估計(jì)距離探測(cè)器撞擊地點(diǎn)最近的是“阿波羅12”號(hào)飛船登月艙的著陸點(diǎn)，大約相距數(shù)百千米，不能不說這是件幸運(yùn)的事！

月球小鏈接

月球上的垃圾

月球上有很多垃圾，諸如廢棄的登月艙、旗幟、探測(cè)器和一些由于有意或者無(wú)意的撞擊而散落的設(shè)備和零件。在美國(guó)的“阿波羅11”號(hào)登月艙登陸月球1小時(shí)之后，蘇聯(lián)的“月球”15號(hào)無(wú)人飛船就撞擊了月球。

在月球表面滑行？

由于月球的引力非常小，所以航天員在月球上的體重只有地球上的1/6，本來(lái)沉重的航天服也變得很輕，這使得航天員活動(dòng)起來(lái)更容易些。然而這種微重力環(huán)境使得航天員不能夠正常地行走。他們有的像袋鼠一樣跳躍著前進(jìn)，有的則邁著大步前進(jìn)，有些人甚至借助月球表面的塵埃向前滑行。

在月球上進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)

在月球上放置一個(gè)激光反射器是航天員在月球表面進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)之一。科學(xué)家從地球發(fā)射一束激光到月球上的反射器，然后測(cè)量激光需要多長(zhǎng)時(shí)間返回地球。由此我們得知，月球在以每年3.8厘米的速度遠(yuǎn)離地球。