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猎鹰9号上面级撞击月球表面后形成的陨石坑前后对比图。

图片来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心直觉机器公司

一个废弃的火箭级在月球上撞出了一个新的陨石坑，这让科学家们有了一个难得的机会，几乎能实时观察月球地质变化情况。

NASA的月球勘测轨道飞行器（LRO）近期拍摄到了新的撞击疤痕。

这个陨石坑出现在几天前，当时SpaceX猎鹰9号的上面级撞上了月球表面。

火箭曾发射了萤火虫宇航公司的蓝幽灵1号月球着陆器。

完成任务后，上面级留在太空中，直到太阳活动和引力作用使其意外返回月球。

因为没有大气层来减缓来袭物体，月球不断被撞击重塑。

美国国家航空航天局估计，携带的能量与火箭级大致相当的天然流星体撞击月球表面的频率约为每六天一次。

人造撞击则要少见得多，这使得这类碰撞成为测试跟踪系统和研究新鲜陨石坑形成方式的有用机会。

这是猎鹰9号上面级撞击月球表面后形成陨石坑的前后图片视图。

这些图像由美国国家航空航天局月球勘测轨道飞行器上的窄角相机拍摄。

图像从原始尺寸放大了三倍，北极朝上，覆盖面积约为四分之一英里宽。

版权所有：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心直觉机器公司

LRO精准捕捉到撞击过程

捕捉撞击结果并不像从撞击地点上空飞过那么简单。

工程师们必须倾斜月球勘测轨道飞行器（LRO），以便在航天器以每秒1英里的速度在月球表面上方约60英里处疾驰时，让其相机对准撞击坑。

该轨道器每两小时就会从月球的一极绕到另一极，但它仍需等待缓慢旋转的月球表面将撞击区域转到其飞行路径下方。

时机把控同样容不得半点差错。

如果相机启动时间提前或滞后仅仅10秒，陨石坑在画面中心的位置偏差就会达到约10英里。

LRO从多个角度观测了该地点，利用变化的阳光和阴影来展现不同的特征。

对边缘最清晰的观测显示，这个陨石坑直径约60英尺。

它的阴影表明其深度不足10英尺，比NASA最初估计的约12英尺略浅。

一段艺术概念图片展示了美国国家航空航天局的月球勘测轨道器环绕月球的情景。

来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心概念图像实验室

陨石坑辐射纹揭示月球隐藏地层

那些测量之所以能够实现，是因为LRO的窄角相机可以探测到小至3英尺宽的物体。

该航天器长期以来一直在对月球进行勘测，因此研究人员能够将新图像与早期观测图像进行对比，分离出碰撞造成的变化。

从陨石坑向外扩散的明暗射线揭示了撞击如何搅动了月球物质的不同层。

较暗的条纹包含来自地表上层1.5英尺内的尘埃和岩石。

随着时间的推移，这些物质已被太阳风、银河宇宙射线和无数微陨石撞击所改变。

边缘附近较亮的沉积物来自更深的地方。

因为这些物质一直被埋藏在地下，所以它们经受太空风化的时间要短得多，看起来比周围的表面更新鲜。

美国国家航空航天局（NASA）的月球勘测轨道飞行器拍摄的这张图像展示了两个椭圆形区域，根据美国国家航空航天局近地天体研究中心工程师的计算，猎鹰9号上面级可能会在这两个区域撞击月球。

两个椭圆的长均为2.1英里，宽均为0.4英里。

这两种预测都采用了相同的助推器轨迹计算方法，但只有蓝色椭圆考虑了月球地形。

红色和蓝色圆来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室加州理工学院

国际团队确定了陨石坑位置

寻找撞击坑需要开展一次国际搜索行动，而这次搜索在撞击事件发生前就已经启动。

独立天文学家们根据公开数据重建了火箭的飞行轨迹。

随后，美国国家航空航天局（NASA）近地天体研究中心利用这些数据对预计的飞行路径进行了细化，并利用此次事件对通常应用于可能威胁地球的小行星和彗星的技术进行了评估。

该中心位于美国国家航空航天局（NASA）南加州喷气推进实验室，向韩国探路者月球轨道器（Danuri）团队发送了其预测的撞击位置。

Danuri在撞击发生仅数小时后，就用其高分辨率LUTI相机拍摄到了这个新陨石坑。

实际地点与NASA的预测位置相距约0.6英里。

随后，丹瑞号探测器团队将坐标信息分享给了月球勘测轨道器（LRO）的任务控制人员，协助他们规划后续更细致的观测工作。

通过将新形成的陨石坑与撞击前拍摄的图像进行对比，美国国家航空航天局（NASA）确定该陨石坑的中心位置为北纬19.4759°、东经266.7138°，海拔高度为511米（1677英尺）。

由NASA月球勘测轨道飞行器拍摄（拍摄时间为某猎鹰9号上面级助推器撞击月球六天后），这些图像从不同视角拍摄，呈现出不同特征。

左上角图像中陨石坑周围呈扇形分布的较暗区域比周围环境更粗糙，因为这些表面物质长期以来受到太阳风、银河宇宙射线和微陨石撞击的影响而发生了改变。

右下角图像中陨石坑上方较亮的射线状区域和斑点是从地表深处挖掘出来的更新鲜的物质。

这些图片按拍摄顺序排列，从左上角开始向右下角移动，太阳的光照角度在各图像间逐渐变化。

每张图像放大了两倍，展示了月球上约1000英尺宽的区域。

图片来源：NASA戈达德航天中心直觉机器公司

相关知识

月球是地球唯一的天然卫星，距离地球约38万公里，直径约3476公里。

其表面遍布环形山、月海等地形，昼夜温差极大。

月球显著影响地球潮汐，也是人类深空探索的重要起点——1969年阿波罗11号首次实现人类登月。

它不仅丰富夜空景观，还为研究太阳系起源提供关键依据。

BY: NASA

FY: AI

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