中新網(wǎng)9月3日電 歐洲宇航局收集了大量來(lái)自廣大天文愛(ài)好者和普通人群對“智能一號”行動(dòng)的一些意見(jiàn)和疑問(wèn)，并整理出13個(gè)最常見(jiàn)的問(wèn)題，在其網(wǎng)站上做出解答：
1. 撞擊前還有些什么樣的準備工作未完成?
解答：調整軌道，如果“智能一號”探測器繼續留在以前的月球軌道上，撞擊時(shí)間應該在8月17號，撞擊地點(diǎn)也本應在月球表面的另一端，即背離地球的另一面。而從6月19日到7月2日為期兩周的考察決定，選擇8月17號這個(gè)時(shí)間并不成熟，“智能一號”臨時(shí)調整軌道，這樣可以多出三周的時(shí)間繼續考察。
7月27號和28號,“智能一號”探測器又進(jìn)行了部分考察工作,而9月1號和2號,科學(xué)家對“智能一號”的軌道還繼續進(jìn)行了微調。 (最近一次軌道調整已經(jīng)完成，探測器近月點(diǎn)高度已經(jīng)上升近600米)
2、為什么選擇在9月3號這個(gè)日期？這一天有什么特殊之處？
解答：之所以選擇9月3號是出于以下兩方面考慮：一是進(jìn)一步從軌道上獲取有關(guān)月球的高分辨率照片，二是使地球上各個(gè)天文望遠鏡更好地觀(guān)測撞擊。
位于德國達姆施塔特的歐洲太空運作中心(ESOC)的探測器控制小組專(zhuān)家在6月19號到7月2號期間進(jìn)行了為期兩周的考察才做出了這個(gè)決定。如果按照原計劃在8月中期撞擊，撞擊地點(diǎn)就會(huì )在背離地球的另一面，這對于科學(xué)觀(guān)測等都十分不利。正如上面提到的，撞擊時(shí)間往后推遲三周可以多出三周的寬限時(shí)間，更好地保證任務(wù)的完成。
9月3號當天，“智能一號”探測器的近月點(diǎn)將與撞擊地點(diǎn)重合，撞擊點(diǎn)位于月球西南面的被稱(chēng)為"卓越湖"的火山平原，撞擊點(diǎn)位于月球南緯中緯度地區。從科學(xué)角度來(lái)看，撞擊點(diǎn)具有重大的研究?jì)r(jià)值。撞擊地點(diǎn)是火山平原，周?chē)h(huán)繞著(zhù)高地，而且撞擊點(diǎn)土壤里礦物質(zhì)呈現多樣性。
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。所謂的明暗界限就是劃分月球光面和夜面的分界線(xiàn)。撞擊點(diǎn)所屬的區域將不會(huì )受到太陽(yáng)光線(xiàn)的照射，但是卻能被地球上反射的太陽(yáng)光微弱的照亮。把撞擊點(diǎn)選在月球的夜面是防止碰撞產(chǎn)生月光的閃耀不利于觀(guān)測�！爸悄芤惶枴碧綔y器每5小時(shí)飛臨撞擊點(diǎn)上空一次。撞擊發(fā)生時(shí)，地球上可以看見(jiàn)月球表面的四分之一。
3. 撞擊月球的過(guò)程可以從地球上觀(guān)測到嗎？
解答：9月3號是從地面觀(guān)測的最理想時(shí)間。事實(shí)上，滿(mǎn)月時(shí)皎潔的月光會(huì )使地面上完全無(wú)法觀(guān)測撞擊，而新月時(shí)對地面觀(guān)測者來(lái)說(shuō)同樣很難觀(guān)測撞擊情況，因為太陽(yáng)落山后，只有幾秒鐘的時(shí)間能夠看見(jiàn)新月。另外，撞擊發(fā)生在月球的夜面十分有利于探測撞擊產(chǎn)生的光焰。
數字模擬和實(shí)驗目的都是為了幫助理解和預測相關(guān)觀(guān)測現象，但是事實(shí)證明，預測十分困難，因為“智能一號”撞擊的情況十分特殊，撞擊速度只有2千米/秒，入射角度幾乎和月球表面平行。
各國專(zhuān)業(yè)和業(yè)余的天文學(xué)家在撞擊前和撞擊同時(shí)都會(huì )對撞擊地點(diǎn)進(jìn)行觀(guān)察。到目前為止，特長(cháng)基線(xiàn)干涉儀(VLBI)和射電天文臺網(wǎng)絡(luò )、南非大型望遠鏡(South African Large Telescope SALT)、西班牙的Calar Alto天文臺、西班牙的歐洲太空署光學(xué)地面站(OGS)、巴西的CEA Cariri天文臺、阿根廷國家望遠鏡、美國弗州技術(shù)機器人望遠鏡、美國望遠鏡、NASA國際互聯(lián)網(wǎng)研究專(zhuān)門(mén)工作組、加拿大與法國的CFHT望遠鏡、夏威夷的日本Subaru Auxiliary望遠鏡和全球許多業(yè)余和專(zhuān)業(yè)的天文望遠鏡等都表示會(huì )對此進(jìn)行跟蹤觀(guān)察。
地面望遠鏡還將試圖觀(guān)測撞擊所噴射出來(lái)的塵土，以此希望獲得月球表面因探測器撞出來(lái)的月球自然與礦物學(xué)數據。探測器還可能反跳，在落下之前，探測器本身還會(huì )發(fā)出小火星。
如果“智能一號”探測器按預定的北京時(shí)間13:41撞擊月球的話(huà)，那么位于南美洲和西北美洲，夏威夷可能還有澳洲的大型天文望遠鏡可以看得很清楚。如果“智能一號”提前一圈于北京時(shí)間08:36撞擊的話(huà)，那么，加那利群島和南美洲有最佳的觀(guān)測位置。只有當“智能一號”探測器再提前一圈于北京時(shí)間9月3日凌晨3：33撞擊月球時(shí)，歐洲大陸和非洲才能成為最佳的觀(guān)測位置。
4、如何保證撞擊時(shí)間為9月3日？
解答：撞擊時(shí)間是由6月19日至7月2日對推進(jìn)器的操作來(lái)決定的(還包括7月27日和28日對軌道作出的修正)。
在設計撞擊時(shí)間時(shí)，考慮到了日-地-月三者之間攝動(dòng)的影響，這種攝動(dòng)使“智能1號”的近月點(diǎn)在每一個(gè)軌道下落1千米。
在確定撞擊軌道時(shí)，歐洲宇航局飛船控制專(zhuān)家也考慮到了肼燃料推進(jìn)器對飛船軌道的微擾，以及其他一些引力微擾。此外，如果有必要的話(huà)，在9月1日和2日之間有一個(gè)調整窗口允許對飛船軌道作進(jìn)一步修正，保證原計劃的撞擊時(shí)間使地面觀(guān)測能夠進(jìn)行。
目前使飛船撞擊時(shí)間仍難以確定的主要因素是還不完全清楚的月球的地形。目前，我們對月球地形最完整的了解是從美國1994年“克萊門(mén)汀”任務(wù)的激光測高實(shí)驗中獲得的數據，該實(shí)驗每隔1公里進(jìn)行一次取樣，測量一次海拔值。對兩個(gè)取樣點(diǎn)之間的區域，人為的假定沒(méi)有突出的山峰，而是使用插值法進(jìn)行估計。
然而，目前仍有可能在“智能1號”螺旋形軌道中出現未知山峰。這意味著(zhù)如果出現一個(gè)約1公里高的山峰，“智能1號”可能在英國時(shí)間0點(diǎn)37分時(shí)撞向地面，當時(shí)飛船據月球高度只有800米。這將比預定的撞擊時(shí)間要早。換句話(huà)說(shuō)，“智能1號”最后的低海拔飛行將是在一塊地形未知的地區進(jìn)行的。不過(guò)，“智能1號”有望為未來(lái)的月球探索提供更詳細的地形圖。
5.故意的用這么昂貴的儀器去“撞”月球是不是一種浪費？
解答：如果擺脫月球的引力進(jìn)入宇宙深處將意味著(zhù)整個(gè)科研進(jìn)程的結束。實(shí)際上，當“智能一號”探測器抵達它繞月球的預定軌道的時(shí)候，還剩有足夠大的推動(dòng)燃料供它在軌道內運行，但是無(wú)法擺脫月球引力。探測器實(shí)際上成為了月球的俘虜，作為一個(gè)無(wú)法回收的探測器，撞擊不是一個(gè)浪費的選擇。
當探測器圍繞月球運行的時(shí)候，它會(huì )受到來(lái)自太陽(yáng)、地球以及月球本身的不規則引力作用的牽制，所有這一切都會(huì )干擾他的預定運行軌道。這樣的話(huà)，除非攜帶有足夠多的燃料供它擺脫月球引力，否則探測器早晚會(huì )撞到月球表面。
“智能一號”探測器目前在太空中停留的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了計劃啟動(dòng)時(shí)的預計時(shí)間，他的試驗性的太陽(yáng)能等離子發(fā)動(dòng)機還是很有效率的。但是，在2005年3月智能一號抵達月球軌道的時(shí)候，僅僅剩下了7公斤推進(jìn)燃料--瓶裝的氙氣。為了再次推動(dòng)它在軌道內的運行和避免過(guò)早的撞擊月球，我們在2005年夏天已經(jīng)用完了所有剩下的氙氣。正是因為智能一號所攜帶的燃料已經(jīng)耗盡，我們無(wú)法在重新推進(jìn)它的軌道內運轉，它剩下的任務(wù)就是為人類(lèi)獻身，當時(shí)計劃于2006年8月17日在月球距地球較遠的一側進(jìn)行撞擊，這對想進(jìn)行觀(guān)測的天文學(xué)家和天文愛(ài)好者來(lái)說(shuō)并不是太好的消息，所以地面控制組用了一種非常靈活的方式(使用連氨推動(dòng)器)使得智能一號延長(cháng)了三個(gè)星期的運行時(shí)間。這足以改變探測器的軌道，使得撞擊點(diǎn)轉移到月球距地球較近的一側，這樣觀(guān)測者們可以較為清晰的看到這一奇觀(guān)。但是，我要提醒所有的觀(guān)測者，由于太接近月球表面，某一座環(huán)形山可能會(huì )擋住智能一號的“撞擊之路”，所以實(shí)際的撞擊時(shí)間可能會(huì )比預定的早。
6.為什么不把“智能一號”送入遠太空呢？
解答：擺脫月球的引力進(jìn)入宇宙深處將意味著(zhù)整個(gè)科研進(jìn)程的結束。實(shí)際上，當“智能一號”探測器抵達它繞月球的預定軌道的時(shí)候，還剩有足夠大的推動(dòng)燃料供它在軌道內運行，但是無(wú)法擺脫月球引力，探測器實(shí)際上會(huì )成為月球的俘虜。它已經(jīng)無(wú)法進(jìn)入太空深入了。
7、某些人認為以“智能一號”撞擊月球的做法過(guò)于莽撞，可能會(huì )帶來(lái)危險，歐洲航天局是否考慮過(guò)此舉會(huì )給地球造成威脅？
解答：撞擊不會(huì )給地球造成威脅，“智能一號”的體積并不大，飛行速度也不是很快，由它撞擊所產(chǎn)生的巖石碎片不可能到達地球，智能一號的垂直沖撞速度僅為70千米每小時(shí)，比很多雪橇運動(dòng)員的滑行速度還要慢 。
智能一號本身在月球上活動(dòng)時(shí)會(huì )受到月球引力的牽引，由它撞擊所產(chǎn)生的任何物質(zhì)也無(wú)法抗拒月球的引力，逃逸到太空中來(lái)。 ，因此也不會(huì )給地球帶來(lái)危險。
8、“智能一號”的撞擊是非會(huì )對月球產(chǎn)生危害？
解答：1959年，俄羅斯的Luna-2探測器在月球硬著(zhù)陸,這是第1個(gè)撞擊月球表面的人造飛行器。此后大約50年的時(shí)間里其他飛行器也對月球進(jìn)行過(guò)撞擊，智能一號此次的撞擊將會(huì )是迄今為止最溫和的。
當“智能一號”進(jìn)入月球的外層空間，它將會(huì )以每秒2公里的速度航行，這個(gè)速度是遠低于太空中其他流星體。以獅子座的流星雨為例，那時(shí)流星體是以每秒70公里的速度撞擊月球的，流星體內部蘊涵的能量則是以速度的平方增長(cháng)，撞擊強度可想而知。智能一號這次的撞擊也采取了傾斜的角度，如果不幸發(fā)生偏差，智能一號可能會(huì )以每小時(shí)7000公里的速度撞上懸崖，不過(guò)最有可能存出現的情況還是--智能一號在月球表面平坦地域滑行一段距離以后以每小時(shí)70公里的垂直速度進(jìn)行撞擊。
在撞擊后，智能一號會(huì )緊急剎車(chē)，在他前方和兩側揚起大量的灰塵，看起來(lái)像蝴蝶的兩翼。經(jīng)過(guò)智能一號的撞擊會(huì )在月球表面形成一個(gè)方圓3-10米深1米的坑。月球上有近10萬(wàn)個(gè)方圓達4公里的坑，每天的小流星體的撞擊留下的痕跡也比智能一號的撞擊明顯，所以遠景觀(guān)測看不出有什么差別。
國際公約不允許飛行器污染其他行星和月球，歐洲航天局謹遵自己的法律責任，和任何保護行星的條款。
9、歐洲探測器撞月會(huì )造成污染嗎？然而撞擊完成之后，這些來(lái)自地球人類(lèi)文明的殘留物，會(huì )不會(huì )給月球造成污染呢？
解答：制造“智能一號”探測器和探測器上的儀器的化學(xué)元素在月球上都是自然存在的。如鋁和鐵在月球上就非常普遍。氫、碳和氮雖然在月球上非常稀缺，但是他們會(huì )隨著(zhù)太陽(yáng)風(fēng)刮到月球表面，有時(shí)也會(huì )隨著(zhù)彗星的碎片來(lái)到月球。彗星的碎片除上上述那些元素外，還有會(huì )帶來(lái)大量的其它元素。從這點(diǎn)來(lái)看，“智能一號”探測器也算是一個(gè)彗星，只不過(guò)它是人造的而已。在探測器的推進(jìn)器中殘留的少量肼會(huì )在撞擊瞬間燃燒。
10、探測器撞擊后會(huì )在月球上面留下殘骸，那么美麗的月球不就變成了廢舊衛星的垃圾場(chǎng)了嗎？
解答：我們不認為這是垃圾。雖然“智能一號”探測器撞擊月球的速度相對來(lái)說(shuō)是比較低的，但是與之前撞擊月球的人造衛星相比，它留下的殘留物只會(huì )更少。探測器肯定是會(huì )損壞的，探測器上的太陽(yáng)能板會(huì )撞成碎片，但是“智能一號”探測器上的主體會(huì )殘留在月球上面。我們認為“智能一號”探測器的殘骸是歐洲探索太空的一個(gè)里程碑。
11、科學(xué)家能從探測器撞月中獲得新成果嗎？
解答：在撞月之前，探測器會(huì )提供月球表面風(fēng)光的新圖片。在撞擊是在月球表面的陰影處進(jìn)行的，我們并不期望在探測器撞擊的最后瞬間，借著(zhù)撞擊產(chǎn)生的光亮看到太多的東西。我們期待的是撞擊后的景象。
在探測器接近月球的過(guò)程中，其攜帶的攝像機將能夠以“斜視”的角度拍攝某些月球表面區域的照片。而此前，人類(lèi)只能獲得相同區域的一些垂直角度拍攝的照片。因此“智能一號”將使人類(lèi)獲得月球表面該區域的三維圖像。此外，探測器攜帶的紅外線(xiàn)及X射線(xiàn)分光計等設備也將有機會(huì )以前所未有的近距離視野對月球表面進(jìn)行觀(guān)測，獲得寶貴數據。
探測器還會(huì )濺起月球表面的巖石塵埃等，形成大約5公里寬的塵埃帶。塵埃帶將會(huì )持續5至10分鐘。屆時(shí)而地球上的科學(xué)家將能借助高精度望遠鏡等觀(guān)測設備對此進(jìn)行觀(guān)測。按計劃，探測器最終將以大約1度的極小角度撞向月球，并在月球表面滑行一小段，以揚起塵埃，就宛如“蝴蝶的翅膀”一樣。
通過(guò)對“蝴蝶的翅膀”的形態(tài)和運動(dòng)進(jìn)行光譜分析，科學(xué)家有望檢測到一些原先在月球表面之下的物質(zhì)。這一探測方法，與美國宇航局去年7月進(jìn)行的“深度撞擊”相同。
除非揚起的塵埃帶超過(guò)20公里，否則科學(xué)家將只依靠地球反射到月球上的昏暗光線(xiàn)進(jìn)行觀(guān)測。如果超過(guò)20公里的話(huà)，塵埃帶將會(huì )受到數分鐘的太陽(yáng)光照射，到時(shí)業(yè)余天文愛(ài)好者也可以通過(guò)雙筒望遠鏡和小型望遠鏡進(jìn)行觀(guān)測。
12.無(wú)論如何，“智能一號”的撞擊將意味著(zhù)其使命的完結，我們從“智能一號”的發(fā)射到撞擊中得到了什么？
解答：SMART是英文Small Mission for Advanced Research in Techology的縮寫(xiě)，可 譯為“小型先進(jìn)技術(shù)研究任務(wù)”�！爸悄芤惶枴痹虑蛱綔y器上使用的一個(gè)主要的技術(shù) 就是太陽(yáng)能-電推進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)也是首次使用于航天器的星際間航行，同引力援助 控制技術(shù)相結合，“智能一號”成功的抵達了月球軌道并開(kāi)始探測�！爸悄芤惶枴笔褂玫倪@一推進(jìn)系統將被應用于歐洲宇航局的水星探測器“比皮-科倫坡(BepiColombo )”號上。
“智能一號”上還測試了用于航天器上的未來(lái)外層空間通訊技術(shù)，使用這一技術(shù)可以 達到航天器的自動(dòng)導航目的，以及一些微型化科學(xué)儀器，通過(guò)可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和X射 線(xiàn)來(lái)檢測星球的表面情況，這些設備都在此次的探月任務(wù)中得到了應用�！氨绕�-科 倫坡(BepiColombo)”號水星探測器及其他一些探測器到時(shí)也將攜帶相似的設備。
僅就月球探測本身來(lái)說(shuō)，“智能一號”探測器主要對過(guò)去月球上所受到的撞擊進(jìn)行了 研究。此前計劃對月球近軌探測的時(shí)間為4個(gè)月，而實(shí)際卻進(jìn)行了16個(gè)月，“智能一 號”上的照相設備對月球上大大小小的隕坑進(jìn)行了大量的記錄，并形成了一個(gè)巨大的 隕坑圖像庫。此前對月球的兩極的精確資料不是十分完整，通過(guò)此次的探測，進(jìn)行了 大量的補充。探測器上的紅外設備通過(guò)對隕坑的不同部分的測量以及光譜對比，對月 球表面的土壤成分改變情況有了更好的了解，在撞擊過(guò)程中還將對月表土壤的組成進(jìn) 行進(jìn)一步分析。
研究月球的科學(xué)家們此前認為月球所遭受的最大的一次撞擊來(lái)源于地球剛形成時(shí)，大約在45億年前，一次巨大的撞擊使得月球從地球上脫離出去�！爸悄芤惶枴鄙系腦射線(xiàn)設備目前已經(jīng)收集了一些最有用的信息，這些信息包括了月球表面物質(zhì)的不同組成。一旦這些信息被最終分析后，對于月球的起源問(wèn)題將真相大白。雖然此次的“智能一號”探測器的任務(wù)即將完結，科學(xué)家們對所搜集到的資料將進(jìn)行為期數年的研究。
13、此次行動(dòng)將代表了歐洲探月計劃的終結嗎？
解答：顯然不是。在一到兩年內，印度首個(gè)無(wú)人航天器“月球初航”(Chandrayaan-1)將進(jìn)入月球軌道，而且“月球初航”還將攜帶和“智能1號”相同的兩個(gè)探測器，紅外探測器和X射線(xiàn)探測器。
“智能一號”小組和歐洲的專(zhuān)家們已經(jīng)做好準備和中國、日本、印度和美國進(jìn)行合作，準備進(jìn)行下一步的探月計劃。而
“智能一號”給我們帶來(lái)的數據，將會(huì )大大有利于將來(lái)的登月計劃，包括機器人登月，甚至是人類(lèi)重返月球的壯舉。(章田/雅龍)
