SpaceX 的猎鹰 9 号火箭即将坠入月球——从地球上都可以看到它

如果你拥有足够强大的望远镜，你也许能够在周三见证历史：一枚报废的火箭将撞向月球。 8 月 5 日，世界标准时间上午 6:34 左右，废弃的 SpaceX 猎鹰 9 号上级预计将以超过 5,400 英里/小时的速度撞击爱因斯坦陨石坑附近的月球阳光照射的西部边缘。如果事情按照预测进行，坠机事件可能会产生一团明亮的碎片，只要有合适的设备就可以在地球上短暂看到。这将是第一次。在阳光照射下的月球表面上从未记录到过撞击闪光，而这正是猎鹰 9 号预计将发生坠毁的地方，扬起的尘埃在黑暗的太空中显得格外突出。该发现部分基于两项新的预印本研究。其中包括 7 月 27 日发布在 arXiv 上、由德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院博士生 William Jo 领导的一篇文章，该文章预测了影响可能有多大。为了预测羽流，Jo 通过高分辨率物理模拟来模拟碰撞过程，从而模拟 3,900 公斤的空心金属撞击月球表面时会发生什么。这与固体陨石的撞击不同。 “它就像一个空蛋壳，因为里面装满了燃料，而且一端有一个密度更大的火箭发动机，”负责这项工作的德克萨斯大学奥斯汀分校航空航天工程教授大卫·戈尔茨坦 (David Goldstein) 在谈到猎鹰 9 号时说道。蛋壳不会像炮弹一样钻进去，而是会从边缘向内塌陷，抛出一层宽阔、低矮的土幕，蔓延至 183 公里宽，以及一根几乎笔直向上的细细、速度更快的尖刺。总而言之，预计此次坠机将产生约 12,700 公斤的碎片。 Jo 将模拟描述为“最佳情况”模型。该代码是二维且轴对称的，因此它只能模拟发动机优先的直线下降的阶段，基本上就像在其头上掉下一根大头针。但真正的物体——2025 年 1 月搭载两个着陆器飞往月球的猎鹰 9 号的废弃阶段——更有可能以一定角度到达。掠射会产生更小、更暗的羽流，可能没有大尖刺。 “我认为我们的研究在产生喷雾方面是最乐观的，”戈德斯坦说。这是对飞溅形状的详细猜测，但从地球上是否真的可以看到羽流则是另一回事。德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家劳伦斯·特拉夫顿表示，这是有可能的，但在撞击发生之前很难知道。大小不是问题：羽流到达边缘 50 公里处时，跨度约为 28 角秒，天文学家所说的角度大约是天空中月亮表观宽度的六十分之一。特拉夫顿在一封电子邮件中写道，在这个尺寸下，“用小型望远镜就可以轻松解决它”。这篇新论文提供了对训练望远镜的准确位置的估计。但夜空的对比度可能是一个令人困惑的因素。羽流的亮度会比旁边的炽月暗 30 到 300 倍，而分散的月光只会让观察变得更加困难。特拉夫顿说，要抓住它需要“非常稳定的坐骑”。时间将在观察者这边。羽流应在撞击后约 90 秒达到峰值，“时间足以让观察者目睹，”特拉夫顿说。地理不是，至少取决于你住在哪里。闪光灯必须在夜间拍摄。对于从马萨诸塞州到德克萨斯州以北的任何人来说，月亮都会挂得很低，以至于他们可以透过比平常厚度三倍多的大气层来观察。这意味着这些地点的观众将看到一片阴暗、动荡的天空，这可能会消除坠机产生的羽流的任何迹象。