用“生命”撞出最后辉煌 欧洲探测器3日撞月球

　　地月同源说示意图

　　地月分裂说示意图

　　地月俘获说示意图

　　“智能1号”月球探测器撞击月球示意图。

　　9月3日，欧洲航天局发射的首个月球探测器“智能1号”（SMART－1）将执行自己的最后一项任务———撞击月球。届时，全球部分地区的天文爱好者可以通过望远镜目睹这一惊人壮举。在过去的三年中，“智能1号”不仅出色完成了探月科学使命，而且尖端推进系统的成功应用也为未来的探测器开拓了更广阔的前景。

　　用“生命”创造最后辉煌

　　据欧洲航天局网站报道，按照计划，“智能1号”将在格林威治时间9月3日5时41分（北京时间13时41分）左右，以每小时7000公里的速度撞向月球西南面的被称为“卓越湖”的火山平原，该撞击点位于月球南纬中纬度地区。

　　从科学角度来看，撞击点具有重大的研究价值。“卓越湖”周围环绕着高地，而且撞击点土壤里矿物质呈现多样性，可以提供关于月球物理和矿物质的更多数据。

　　从观测角度而言，撞击发生时，撞击点位于月球的近地面，且处于黑暗之中，接近月球上的明暗界限，即划分月球光面和夜面的分界线，“智能1号”撞出的尘埃将被地面反射的太阳光照亮。之所以把撞击点选在月球的夜面，是为了防止月光覆盖撞击产生的微小亮点。而撞击发生时，地球上可以看见1／4的月球，这也十分有利于地面观测。

　　受欧洲航天局的邀请，多个地面国际天文台都加入了这次联合观测行动，瑞典的奥丁天文台也将从太空观察这次撞击。如果撞击产生的尘云飞起高度达到20公里，被太阳光直接照亮，天文爱好者用小望远镜甚至双筒望远镜就能观测到。科学家预计，探测器将会在月球表面撞出一个直径3至10米，深约1米的坑。数天后，溅起的尘云可能覆盖月球表面约1平方公里的面积。

　　“智能1号”每5小时飞临撞击点上空一次。如果按预定时间撞击月球的话，那么位于南美洲、北美洲、太平洋东部的大型天文望远镜将会有很好的观测机会。如果科学家认为有可能撞到月球表面凸出的岩体，撞击时间可能会提前5小时。如果提前到格林威治标准时间9月3日00：37（北京时间08：37），那么加那利群岛和南美洲有最佳的观测位置。由于撞击发生在我国的白天时间，因此天文迷无法亲眼目睹，但仍可以通过网络收看当时的情景。

　　“智能1号”在2003年9月27日由欧洲航天局的“阿丽亚娜”5G型火箭送入太空。经过14个月的飞行，它在2004年11月15日抵达月球上空的近月轨道。经过精确的位置调整和运作后，“智能1号”进入到距离月球表面470公里到2900公里的最终轨道，并在这一轨道上进行了大量科学试验。现在，它将用所有剩余的燃料完成最后的撞击任务，创造用“生命”照亮的辉煌。

　　已完成多项技术测试

　　“智能1号”是欧洲航天局的首枚月球探测器，也是其低成本项目之一。它重约370公斤，长宽高约1米多，呈立方体，太阳能帆板展开为14米，提供的电力为1.9千瓦，其有效载荷量虽然仅为19公斤，但却包括用于完成10多项技术试验和科学研究的仪器设备。探测器全部造价约为1.08亿美元，而整个项目的花费只有1.4亿美元。

　　探测器此次“奔月之旅”的主要任务并非科学研究，而是检验这些“物美价廉”的新技术，包括小型化探测器，以及在航空史上首次应用的太阳能“离子驱动”引擎的性能。该引擎将太阳能转化为电能，再通过电能电离性惰性气体原子，产生高速的离子流作为推动力。从离开地球到最终到达观测轨道，探测器一共只消耗了75公斤的惰性气体氙，燃料利用的效率比传统化学燃料发动机高10倍。

　　当然，这就比使用应用传统燃料的飞行任务要求更为复杂，需要地面控制人员不间断地进行监测和调整。在这一过程中，“智能1号”也检测了外太空通信技术、自制导航软件和微型科学仪表，以及成功完成了一系列的定位操作。

　　在未来几年中，欧洲、美国、印度和日本等国都将向月球发射探测器，“智能1号”的技术将在接下来的探月任务中得到应用。

　　月球“分裂说”获新证

　　虽然此次奔月行动不以科学任务为主，但“智能1号”所做的工作还是很有成果。它围绕月球飞行了2000多圈，所携带的增强型X射线光谱仪等设备，详细绘制了月球表面地形地貌图和矿物分布图，照相机传回了目前清晰度最佳的月球数字地图，各种观测结果的分析将有助于科学家进一步了解月球演化史。

　　目前收集到的月球表面化学成分的分析显示，月球上存在着钙、镁等化学元素。这一次发现再次为月球的“分裂说”提供了新的证据，即月球可能是由地球与一个相当于火星大小的天体撞击后飞溅出去的碎片演化而成的。

　　此前有关月球诞生的另一种理论则认为，月球与地球同时产生于环绕太阳的宇宙尘埃带。但这种理论在上世纪“阿波罗”号登月后遭到了质疑。随着对月岩样本研究的不断深入，月球起源“分裂说”逐渐占据了上风。

　　据科学家推测，如果月球确实是由原始地球的碎片聚合而成，那么月球的含铁量将会比地球低，而镁和铝这样的轻元素的含量则会高一些。9月3日的“撞月行动”，也许可以为揭开这个谜团提供更多的线索。（据《中国日报》）

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　　撞击是否伤害月球

　　人类对月球的这次“袭击”是否会对月球造成伤害呢？1958年，前苏联的月球2号成为首个撞击月球的人造物体。从那以后，许多人造物体击中了月球，不过都没有造成明显的伤害。据专家介绍，“智能1号”的撞击比迄今为止任何其它人造物体对月球的撞击都要轻柔。

　　根据计算，“智能1号”撞击月球表面的速度相当于2公里每秒。这一速度比流星的速度低许多，比如狮子座流星群撞击月球的速度达到了70公里／秒。而且，它是以与月球表面几乎平行的1度角撞击着陆，垂直降落速度将只有每小时70公里，只相当于跳台滑雪的垂直降落速度。科学家预计，它可能会在月球表面“弹跳”几次，就像“石块在水面打水漂”一样。

　　目前，月球上已经有10万个直径达到4公里的陨石坑，而且经常都会有小流星制造若干个和“智能1号”撞击形成的“弹坑”大小相当的陨石坑。而且，“智能1号”也不会给月球带去多余的化学元素，因此撞击不会对月球造成很大的伤害。（宗和）

　　月球起源之谜

　　“月球起源”是个十分古老的问题，但今天天文学家对此仍然是众说纷纭。18世纪以来的月球起源假说归纳起来，可以分为三类，即同源说、分裂说和俘获说。

　　“同源说”是最早出现的一种月球起源假说，它认为月球和地球具有相同的起源。“分裂说”则认为在太阳系形成初期，地球还处于熔融状态时，地球的转速相当高，以致于有一部分物质被甩出去后形成了月球。甚至有人认为太平洋就是月球分出去后留下的疤痕。继同源说和分裂说之后提出的″俘获说″认为，月球和地球是在不同的地方形成的，一次偶然的机会，地球把运行到附近的月球俘获，成为自己的卫星。这三种假说都获得了一些实验的支持，但在某些问题上又都难以自圆其说。

　　上世纪80年代中期，一位美国天文学家提出了一个崭新的、摆脱了上述三种假说框框的月球成因假说。该假说认为，在太阳系形成早期，大约在相当目前地－月系统存在的空间范围内，形成了一个原始地球和火星般大小的天体，它们在各自的演化中均形成了以铁为主的金属核和以硅酸盐组成的幔及壳。一个偶然的机会这两个天体撞在了一起，地球被撞出了轨道，火星大小的天体也碎裂了。飞离的气体、尘埃受地球的引力作用“落”在地球的周围，通过吸积，先形成几个小天体，以后像滚雪球似地形成了月球。这种假说在某种程度上兼容了三种经典假说的优点，并得到了一些地质化学、地质物理学实验的支持，但还没有最终确认。（据《中国科普博览》）