“智能1號(hào)”月球探測(cè)器
環(huán)球在線消息：9月3日，歐洲航天局發(fā)射的首個(gè)月球探測(cè)器“智能1號(hào)”（SMART-1）將執(zhí)行自己的最后一項(xiàng)任務(wù)——撞擊月球。屆時(shí)，全球部分地區(qū)的天文愛(ài)好者可以通過(guò)望遠(yuǎn)鏡目睹這一驚人壯舉。在過(guò)去的三年中，“智能1號(hào)”不僅出色完成了探月科學(xué)使命，而且尖端推進(jìn)系統(tǒng)的成功應(yīng)用也為未來(lái)的探測(cè)器開拓了更廣闊的前景。
***用“生命”創(chuàng)造最后輝煌
據(jù)歐洲航天局網(wǎng)站報(bào)道，按照計(jì)劃，“智能1號(hào)”將在格林尼治時(shí)間9月3日5時(shí)41分（北京時(shí)間13時(shí)41分）左右，以每小時(shí)7000公里的速度撞向月球西南面的被稱為“卓越湖”（Lake
of Excellence）的火山平原，該撞擊點(diǎn)位于月球南緯中緯度地區(qū)。
從科學(xué)角度來(lái)看，撞擊點(diǎn)具有重大的研究?jī)r(jià)值�！白吭胶敝車h(huán)繞著高地，而且撞擊點(diǎn)土壤里礦物質(zhì)呈現(xiàn)多樣性，可以提供關(guān)于月球物理和礦物質(zhì)的更多數(shù)據(jù)。
從觀測(cè)角度而言，撞擊發(fā)生時(shí)，撞擊點(diǎn)位于月球的近地面，且處于黑暗之中，接近月球上的明暗界限，即劃分月球光面和夜面的分界線，“智能1號(hào)”撞出的塵埃將被地面反射的太陽(yáng)光照亮。之所以把撞擊點(diǎn)選在月球的夜面，是為了防止月光覆蓋撞擊產(chǎn)生的微小亮點(diǎn)。而撞擊發(fā)生時(shí)，地球上可以看見(jiàn)1/4的月球，這也十分有利于地面觀測(cè)。
受歐洲航天局的邀請(qǐng)，多個(gè)地面國(guó)際天文臺(tái)都加入了這次聯(lián)合觀測(cè)行動(dòng)，瑞典的奧丁天文臺(tái)也將從太空觀察這次撞擊。如果撞擊產(chǎn)生的塵云飛起高度達(dá)到20公里，被太陽(yáng)光直接照亮，天文愛(ài)好者用小望遠(yuǎn)鏡甚至雙筒望遠(yuǎn)鏡就能觀測(cè)到。科學(xué)家預(yù)計(jì)，探測(cè)器將會(huì)在月球表面撞出一個(gè)直徑3至10米，深約1米的坑。數(shù)天后，濺起的塵云可能覆蓋月球表面約1平方公里的面積。
“智能1號(hào)”每5小時(shí)飛臨撞擊點(diǎn)上空一次。如果按預(yù)定時(shí)間撞擊月球的話，那么位于南美洲、北美洲、太平洋東部的大型天文望遠(yuǎn)鏡將會(huì)有很好的觀測(cè)機(jī)會(huì)。如果科學(xué)家認(rèn)為有可能撞到月球表面凸出的巖體，撞擊時(shí)間可能會(huì)提前5小時(shí)。如果提前到格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間9月3日00：37（北京時(shí)間08:37），那么加那利群島和南美洲有最佳的觀測(cè)位置。由于撞擊發(fā)生在我國(guó)的白天時(shí)間，因此天文迷無(wú)法親眼目睹，但仍可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)收看當(dāng)時(shí)的情景。
“智能1號(hào)”
在2003年9月27日由歐洲航天局的“阿麗亞娜”5G型火箭送入太空。經(jīng)過(guò)14個(gè)月的飛行，它在2004年11月15日抵達(dá)月球上空的近月軌道。經(jīng)過(guò)精確的位置調(diào)整和運(yùn)作后，“智能1號(hào)”進(jìn)入到距離月球表面470公里到2900公里的最終軌道，并在這一軌道上進(jìn)行了大量科學(xué)試驗(yàn)。現(xiàn)在，它將用所有剩余的燃料完成最后的撞擊任務(wù)，創(chuàng)造用“生命”照亮的輝煌。
***在月球上“打水漂”
“智能1號(hào)”探測(cè)器拍攝月球圖
人類對(duì)月球的這次“襲擊”是否會(huì)對(duì)月球造成傷害呢？1958年，前蘇聯(lián)的月球2號(hào)成為首個(gè)撞擊月球的人造物體。從那以后，許多人造物體擊中了月球，不過(guò)都沒(méi)有造成明顯的傷害。據(jù)專家介紹，“智能1號(hào)”的撞擊比迄今為止任何其它人造物體對(duì)月球的撞擊都要輕柔。
根據(jù)計(jì)算，“智能1號(hào)”撞擊月球表面的速度相當(dāng)于2公里每秒。這一速度比流星的速度低許多，比如獅子座流星群撞擊月球的速度達(dá)到了70公里/秒。而且，它是以與月球表面幾乎平行的1度角撞擊著陸，垂直降落速度將只有每小時(shí)70公里，只相當(dāng)于跳臺(tái)滑雪的垂直降落速度。科學(xué)家預(yù)計(jì)，它可能會(huì)在月球表面“彈跳”幾次，就像“石塊在水面打水漂”一樣。
目前，月球上已經(jīng)有10萬(wàn)個(gè)直徑達(dá)到4公里的隕石坑，而且經(jīng)常都會(huì)有小流星制造若干個(gè)和“智能1號(hào)”撞擊形成的“彈坑”大小相當(dāng)?shù)碾E石坑。而且，“智能1號(hào)”也不會(huì)給月球帶去多余的化學(xué)元素，因此撞擊不會(huì)對(duì)月球造成很大的傷害。
***已完成多項(xiàng)技術(shù)測(cè)試
“智能1號(hào)”是歐洲航天局的首枚月球探測(cè)器，也是其低成本項(xiàng)目之一。它重約370公斤，長(zhǎng)寬高約1米多，呈立方體，太陽(yáng)能帆板展開為14米，提供的電力為1.9千瓦，其有效載荷量雖然僅為19公斤，但卻包括用于完成10多項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)和科學(xué)研究的儀器設(shè)備。探測(cè)器全部造價(jià)約為1.08億美元，而整個(gè)項(xiàng)目的花費(fèi)只有1.4億美元。
探測(cè)器此次“奔月之旅”的主要任務(wù)并非科學(xué)研究，而是檢驗(yàn)這些“物美價(jià)廉”的新技術(shù)，包括小型化探測(cè)器，以及在航空史上首次應(yīng)用的太陽(yáng)能“離子驅(qū)動(dòng)”引擎的性能。該引擎將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電能電離性惰性氣體原子，產(chǎn)生高速的離子流作為推動(dòng)力。從離開地球到最終到達(dá)觀測(cè)軌道，探測(cè)器一共只消耗了75公斤的惰性氣體氙，燃料利用的效率比傳統(tǒng)化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高10倍。
當(dāng)然，這就比使用應(yīng)用傳統(tǒng)燃料的飛行任務(wù)要求更為復(fù)雜，需要地面控制人員不間斷地進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)整。在這一過(guò)程中，“智能1號(hào)”也檢測(cè)了外太空通信技術(shù)、自制導(dǎo)航軟件和微型科學(xué)儀表，以及成功完成了一系列的定位操作。
在未來(lái)幾年中，歐洲、美國(guó)、印度和日本等國(guó)都將向月球發(fā)射探測(cè)器，“智能1號(hào)”的技術(shù)將在接下來(lái)的探月任務(wù)中得到應(yīng)用。
***月球“分裂說(shuō)”獲新證
雖然此次奔月行動(dòng)不以科學(xué)任務(wù)為主，但“智能1號(hào)”所做的工作還是很有成果。它圍繞月球飛行了2000多圈，所攜帶的增強(qiáng)型X射線光譜儀等設(shè)備，詳細(xì)繪制了月球表面地形地貌圖和礦物分布圖，照相機(jī)傳回了目前清晰度最佳的月球數(shù)字地圖，各種觀測(cè)結(jié)果的分析將有助于科學(xué)家進(jìn)一步了解月球演化史。
目前收集到的月球表面化學(xué)成份的分析顯示，月球上存在著鈣、鎂等化學(xué)元素。這一次發(fā)現(xiàn)再次為月球的“分裂說(shuō)”提供了新的證據(jù)，即月球可能是由地球與一個(gè)相當(dāng)于火星大小天體撞擊后飛濺出去的碎片演化而成的。
此前有關(guān)月球誕生的另一種理論則認(rèn)為，月球與地球同時(shí)產(chǎn)生于環(huán)繞太陽(yáng)的宇宙塵埃帶。但這種理論在上世紀(jì)“阿波羅”號(hào)登月后遭到了質(zhì)疑。隨著對(duì)月巖樣本研究的不斷深入，月球起源“分裂說(shuō)”逐漸占據(jù)了上風(fēng)。
據(jù)科學(xué)家推測(cè)，如果月球確實(shí)是由原始地球的碎片聚合而成，那么月球的含鐵量將會(huì)比地球低，而鎂和鋁這樣的輕元素的含量則會(huì)高一些。9月3日的“撞月行動(dòng)”，也許可以為揭開這個(gè)謎團(tuán)提供更多的線索。（麥麥/環(huán)球周末工作室）
***相關(guān)鏈接：九月上演“四大天象”
在今年9月，天文愛(ài)好者可以關(guān)注四大天象，除了“智能1號(hào)”撞月球，還有“天王”沖日、月偏食和木星接近氐宿一星。
八大行星之一的天王星將在9月5日“沖日”，在此后近半月時(shí)間里天王星距離地球最近，亮度也最亮，公眾在理想的夜空條件下借助望遠(yuǎn)鏡可隱約見(jiàn)其“芳容”。9月8日，公眾可先賞月偏食天象，再看最大最圓的月亮。當(dāng)天凌晨2點(diǎn)多，在大洋洲、亞洲、歐洲、非洲、印度洋等地將發(fā)生月偏食天象。9月12日木星接近天秤座氐宿一星。（麥麥整理）