科學家在月球表面搜尋失蹤的月球探測器

科學和歷史促使研究人員在月球表面搜尋失蹤的月球探測器

月球是大量著陸和墜毀的航天器的最終安息地,其中許多航天器最近已被偵查的科學家精確定位。

例如,透過美國宇航局的銳眼月球勘測軌道飛行器的觀測,研究人員已經定位並拍攝了阿波羅登月遺留物、舊蘇聯時代的航天器,以及最近美國宇航局的雙胞胎重力恢復和內部實驗室(GRAIL)探測器的撞擊地點,這些探測器被故意撞向月球北極附近的山脈。

但是,尋找幾個開創性月球著陸器的確切位置的工作仍在進行中。


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目前沒有發現

馬里蘭州勞雷爾市約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的太空科學家傑夫·普萊西亞說:“我們仍在尋找[蘇聯的]月球9號和13號。”

普萊西亞告訴SPACE.com:“那些是小型‘沙灘球’形狀的航天器。沙灘球可能很難找到,但它是在一個更大的飛行器上降落的,然後沙灘球才彈了出來。”

普萊西亞說,他認為可以透過發現反照率標記來找到月球9號和13號的著陸點——即它們的下降發動機在月球表面亮度上造成的改變。

亞利桑那州立大學月球勘測軌道器相機(LROC)的首席研究員馬克·羅賓遜也加入了尋找的行列。

普萊西亞說:“我們倆都找過了,但目前沒有發現。”

另一項搜尋涉及阿波羅登月艙上升級的撞擊地點,這些硬體是在宇航員在各自的指揮艙內安頓好後被丟棄的。上升級被有意撞擊到月球表面,作為阿波羅被動地震實驗的一部分,該實驗研究了地震波在月球上傳播,以詳細瞭解月球的內部結構。

普萊西亞說:“考慮到我們已經找到了GRAIL的撞擊地點,你可能會認為我們可以找到那些隕石坑,但是,再次強調,目前沒有發現。” 這些隕石坑,就像美國宇航局土星五號月球火箭的第三級所形成的隕石坑一樣,“對於瞭解隕石坑的大小以及擁有精確的座標非常重要,以便重新分析舊阿波羅時代的月殼速度測量值。”

沉默的勘測者

科學家們希望找到其他幾個失蹤的月球探測器,包括美國宇航局的勘測者4號。控制器在1967年7月14日,這個無人探測器下降到月球的過程中失去了聯絡。

普萊西亞說:“有兩種可能,要麼是它完全失靈,然後直接墜毀,那樣會形成一個隕石坑,要麼是它只是失去了通訊,並繼續執行和著陸。在後一種情況下,航天器會完整地停留在表面上。這兩個潛在的地點有不同的位置。我之前做了一些初步搜尋,但需要完成它。”

普萊西亞的待辦事項清單中還包括搜尋月球18號,這是1971年蘇聯的一個失敗的樣品返回任務。同樣,通訊中斷;它可能安全著陸或墜毀。

各種墜落軌道器造成的隕石坑也是可能的目標。較早的任務挖掘出來的洞可能無法找到。但是,歐洲的SMART 1和日本的Kaguya等探測器的座標是存在的,但普萊西亞說,目前尚未進行認真的搜尋。

他說:“對於GRAIL來說,這很容易,因為我們有前後的影像,所以很容易發現變化。”

失敗的航天器的命運

為什麼如此關注月球垃圾?

加拿大西安大略大學地理系副教授菲利普·斯托克說:“這裡可能有幾種價值。一種是偵探故事,”他說,並強調影像可能有助於解決失敗的航天器的命運。

一個很好的例子是蘇聯的月球23號,它在1974年成功到達月球並傳輸了幾天,但未能按計劃收集樣本並將其返回地球。

斯托克說:“當時人們說它硬著陸,損壞了它的取樣鑽頭。現在人們認為它側翻了,而LRO的影像似乎支援這一觀點。美國宇航局的勘測者4號是在著陸前還是著陸後失敗的?如果我們能找到它(但尚未找到),我們可以區分完好無損的著陸器和碎片場。”

遺產地

第二個價值與保護“遺產”地有關,尤其是如果參加谷歌月球X大獎賽的團隊——這激發了一場私人資助的機器人登月競賽——到達其中一些地點,斯托克告訴SPACE.com。

斯托克說:“我們已經很瞭解阿波羅飛船的位置,但其他目標可能很難找到。如果有人想在前蘇聯的月球9號附近著陸,他們做不到,因為我們不知道它在哪裡。”

他補充說:“如果在LROC影像中可以找到該地點,那麼我們不僅知道它在哪裡,而且還可以制定遺產保護計劃。”

例如,該計劃可能會要求在數英里之外著陸,這樣著陸事故就不會意外地摧毀舊的航天器。然後,一輛探測器可以開到那裡檢查著陸器及其附近的下降級,斯托克說。

他說:“這也適用於勘測者4號,以及印度在南極附近的月球撞擊探測器等物體。”

最後,斯托克承認,尋找失蹤的月球探測器也許有一個自私的原因。

“那是因為我是一名製圖師。僅僅能夠在地圖上標出一個點並說‘它就在那裡’就令人滿意。最終,無論太空探索發生什麼,我們都應該能夠記錄下人類投入如此之多的這一方面的努力,”斯托克說。

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Leonard David is author of Moon Rush: The New Space Race (National Geographic, 2019) and Mars: Our Future on the Red Planet (National Geographic, 2016). He has been reporting on the space industry for more than five decades.

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