林 密

美國國家航空航天局(NASA)于2009年10月9日用兩部航天器——半人馬座火箭和牧羊航天器(這兩者構(gòu)成月球隕坑觀測與遙感衛(wèi)星LCROSS)撞擊月球，以尋找有水的證據(jù)，耗資7900萬美元。

為何要撞擊月球?

撞擊月球是為了探索月球。2009年9月，印度首個月球探測器“月船一號”失去聯(lián)系前傳回的數(shù)據(jù)顯示，月球表面存在大量的水。這進(jìn)一步堅定了美國科學(xué)家探索月球是否有水的想法。

其實，NASA在此前已經(jīng)有過撞月實驗，而這次的撞月計劃也準(zhǔn)備了整整3年之久。LCROSS已經(jīng)經(jīng)過4個月的太空飛行，最后它的兩個部分將先后撞月。撞月的主要目的就是要證實月球這個不適于人類居住的星球是否有水。在此之前，人們假設(shè)月球有水已經(jīng)有10年。上個世紀(jì)90年代“克萊門汀”號以及“月球勘探者”號探測器就已經(jīng)讓科學(xué)家了解到月球極地地區(qū)氫含量里上升趨勢。這意味著月球上可能有水，因為氫可能來自于月球上的水冰。濃度較高的氫集中在月球永久性陰暗區(qū)隕坑。這樣的隕坑是由隕石撞擊月球形成的。

月球永久性陰暗區(qū)隕坑底部的溫度最低可達(dá)到零下240攝氏度。在這種低溫條件下，水只會凍結(jié)而不是升華為氣體。NASA設(shè)計的撞月目標(biāo)是位于月球南極附近寬度達(dá)到60英里(約97千米)的Cabeus隕坑。

研究人員推算，半人馬座火箭以每小時9012千米的速度撞向月球時，將激起超過350噸月球表土并將其中一些表土送入最高距月表約10千米的高度。在這一高度，撞擊激起的碎片將暴露在陽光照射環(huán)境下。在撞擊月球的同時，有5架攝像機(jī)在內(nèi)的9個科學(xué)儀器負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)并將其傳回位于美國加州莫菲特菲爾德埃姆斯研究中心的NASA任務(wù)控制中心。1臺攝像機(jī)拍攝實時錄像并以每秒幾幀的速度將影像傳回控制中心。另外4架近紅外和中紅外攝像機(jī)對碎片云進(jìn)行監(jiān)視，獲取有關(guān)這些噴出物熱屬性的詳細(xì)數(shù)據(jù)并尋找水存在的跡象。因此，分析圖片將能確定月球是否含有水，甚至能辨別撞擊產(chǎn)生的這些碎土是否就是水冰。

如果月球有水，這就意味著人類探索月球不必從地球帶水。月球上的水不僅可以供給宇航員生活所需，也可以提供氧氣、電、甚至重返地球的火箭推進(jìn)劑。如果月球有水，也為在月球上建立永久基地提供了更犬可能，人類可以此為跳板，為登陸火星甚至探索更遙遠(yuǎn)的太空做準(zhǔn)備。當(dāng)然，對于月球的探索還可能會有更多的意義，例如獲取和研究月球上的土壤成分和其他地球上所稀缺的資源。

不過，這次撞月并沒有出現(xiàn)塵埃云，但NASA認(rèn)為這是一次成功的撞擊，使研究人員獲得了滿意的光譜數(shù)據(jù)，可以用來分析撞擊地點物質(zhì)組成元素和它們在撞擊發(fā)熱后的變化。如果有冰、水或其他什么物質(zhì)存在，它們就會升華。當(dāng)然，由于光線不足，所以還需要對拍攝圖像進(jìn)行處理，使研究人員更易看清。

是否會對月球造成損害?

然而，有人擔(dān)心，如此撞擊月球會對它造成傷害，甚至引發(fā)像災(zāi)難片《后天》中氣候巨變、洪水淹沒大陸的浩劫。一些網(wǎng)友發(fā)起保衛(wèi)月球行動，包括聯(lián)名上書給美國總統(tǒng)奧巴馬提出抗議。美國作家埃米·埃夫龍則在博客上撰文說，“我不喜歡爆炸，不管是在伊拉克、阿富汗或月球南極。沒有人擁有(對月球的)處置權(quán)，誰都沒有權(quán)利肆意在月球上炸個大坑?！?/p>

為此，NASA出面解釋說，無需杞人憂天，因為月球經(jīng)常受到隕石撞擊。大自然其實早已對月球開展了無數(shù)次“轟炸”。月球上有很多環(huán)形山，而且不斷有新的環(huán)形山形成，這都是大量隕石經(jīng)常撞擊月球的結(jié)果。撞月計劃首席調(diào)查員托尼·科拉普雷特還解釋說：“這次撞月計劃對月球的影響與隕石撞擊月球的影響差不多。一般情況下，這種撞擊每個月要發(fā)生4次?！弊苍聦υ虑虻挠绊懼【秃帽取耙幻丝偷慕廾袈涞秸陲w行的波音747飛機(jī)上”一樣。

盡管如此，事情恐怕也不像NASA的解釋那么輕松。因為，科學(xué)家也解釋說，2.2噸重的半人馬座火箭會在月球表面撞出一個約加米寬5米深的大坑，估計將激起約1萬米高的塵土；而脫掉火箭后的衛(wèi)星(牧羊航天器)的撞擊強(qiáng)度則有火箭的1／3。但兩個飛行器撞擊月球的時速將超出音速7倍。撞擊產(chǎn)生的效果相當(dāng)于引爆1.5噸TNT炸藥，將激起350噸塵土，在原來的環(huán)形山內(nèi)撞出一個新環(huán)形山。

這種情況意味著，人類對太空的探索除了能獲得科學(xué)上的重大成果外，也存在著一些隱患。一是空間碎片導(dǎo)致的環(huán)境問題，二是打亂太空的有序和法規(guī)，三是空間物質(zhì)所導(dǎo)致的生物安全問題。現(xiàn)在人們比較關(guān)注的是空間垃圾問題，因為這是現(xiàn)在最為突出的一個問題。

這兩部航天器撞擊月球后不僅會產(chǎn)生大量的塵土和碎石，而且航天器自身也會化解為許多空間碎片，即空間垃圾。現(xiàn)在，越來越多的空間碎片正在影響地球和人類的安全。

人類進(jìn)入太空已經(jīng)超過50年，在空間留下的碎片估計有3000萬個以上。這些碎片既來自退役的衛(wèi)星和空間站的垃圾，也來自包括這次撞月后的月球碎土、碎石以及撞碎的火箭和衛(wèi)星的碎片。空間碎片對各種航天器，如載入航天飛機(jī)、衛(wèi)星等可能造成巨大威脅?？臻g碎片運(yùn)行速度可達(dá)每秒360千米，破壞力非常大。例如，10克左右的碎片撞在衛(wèi)星上，破壞力相當(dāng)于小汽車以每小時100千米的速度撞擊。而且載人航天飛船、衛(wèi)星等航天器對于1厘米到10厘米的空間碎片更難防范，這些垃圾碎片的數(shù)量也比較多，危險更大。

現(xiàn)在，空間碎片也日益威脅到國際空間站。2009年3月12日，就有空間垃圾碎片靠近空間站，3名宇航員不得不躲進(jìn)了緊急撤離用的俄羅斯“聯(lián)盟”號飛船內(nèi)。所以，NASA于3月22日下午降低了國際空間站的高度，以避開可能與其相撞的太空垃圾。

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，是距離我們最近的天體，但它與地球的平均距離約為38萬千米，也許撞月產(chǎn)生的碎片不會掉到更低的空間，如空間站附近，但這些碎片留在空問也是一種隱患。同時，現(xiàn)在也不排除很多空間碎片會掉落地球危及人類，畢竟有些空問碎片在通過大氣層時不會完全燒掉，也有可能落到地上造成災(zāi)難。人類現(xiàn)在正在為如何清理日益增多的太空垃圾頭痛，盡量減少太空垃圾就是一種較好的方法。

探索太空和月球的規(guī)則

俗語日，沒有規(guī)矩，不成方圓。1967年1月，聯(lián)合國頒布了《關(guān)于各國探索和利用包括月球和其他天體在內(nèi)外層空間活動的原則條約》，中國也是該條約的簽字國。該條約擬定了一些基本原則，明確規(guī)定，各締約國在進(jìn)行探索和利用外層空間(包括月球和其他天體)的各種活動方面，應(yīng)遵守國際法和聯(lián)合國憲章，以維護(hù)國際和平與安全，促進(jìn)國際合作和了解。

因此，空間探索有一些原則需要共同遵守。一是要和平探索外層空間和月球等天體，二是要避免在探索時造成對地球和空間環(huán)境的污染，三是各締約國在探索空間時要有序和相互溝通。現(xiàn)在，除了太空垃圾造成日益嚴(yán)重的問題外，撞擊月球等天體的行動也暴露出了暴力和無序。

例如，月球似乎是個無主權(quán)的地盤，誰都可以撞擊一把。1999年，美國月球勘探者撞擊月球，以探索月球有無水冰，但沒有獲得任何關(guān)于水的信患。2006年9月3日，歐洲第一個月球探測器智能1號撞月，激起了大量的塵埃。2008年11月14日，印度首顆月球探測器月船1號釋放一個用于撞擊月球的撞擊探測器(MIP)，并實現(xiàn)了預(yù)定的撞擊計劃。

這就提出了一個問題，盡管探月和撞月是一個國家空間技術(shù)和能力的體現(xiàn)，是否誰都可以去撞擊，撞月是否應(yīng)當(dāng)有一定的規(guī)矩?

也許人類探索外層空間，包括月球和其他天體有比暴力撞擊更好的方式。例如，讓航天探測器降落于月球表面，并從月球采集樣品送回地球供人們研究。當(dāng)然，這種和平的方武比暴力撞月的方武需要更高更復(fù)雜的技術(shù)，但也應(yīng)當(dāng)是人類能夠達(dá)到的更高更好的目標(biāo)。