从地球上看,预计撞击点位于蓝色标记位置。图片来源:project pluto

撰文 | 王昱

审校 | 冬鸢

两周前我们曾报道,天文学家预测北京时间今天下午2:35分,将有一枚SpaceX猎鹰9号火箭上面级残骸撞击月球。撞击的火箭长约12米,直径约4米,重约5吨,撞击速度大约2.4千米/秒。

撞击地点位于爱因斯坦陨击坑和贝尔陨击坑附近,从地球上看,撞击点位于月球边缘。撞击闪光和月光相比来说太微弱,在地球上几乎不可能观测到。不过在北美洲和南美洲,地面天文台有机会看到撞击溅起的羽流。

这引来了全球天文爱好者的关注,甚至有人在预印本平台arXiv上发表论文呼吁科学界观测这一事件。NASA也计划调用地面望远镜和人造卫星追踪这次撞击事件,并借此完善追踪太空物体的技术。

所以今天下午2点20开始,《环球科学》编辑部几乎全员都放下了手头工作,开始摸……开始追踪SpaceX火箭撞击月球的进展。我们蹲守在北美天文博主的直播间里,他们都将天文望远镜对准了预计的撞击区域,期待记录下撞击的瞬间。

但到了预计撞击时间,画面却没有任何变化——只有轻微的大气抖动在表明博主不是拿一张静态图片糊弄大家。

我们不是唯一感到困惑的人,在预计撞击时间20多分钟后,就连BBC都在文字直播中表示,SpaceX火箭应该已经撞上了月球,但撞击结果还需要美洲望远镜检测确认。

下午3点还看不到撞击迹象,BBC似乎“有点也慌”,赶紧表示撞击应该已经发生了。图片来源:BBC

巧合的是,一个多小时后,SpaceX却又发射了一枚30手的猎鹰9号火箭,将三颗卫星送入地球轨道,仿佛是在缓解尴尬的氛围。

所以,到底发生了什么?全世界都在关注的火箭撞击,怎到现在还没人观测到?会不会是天文学家预测错了,SpaceX火箭根本没有撞击月球呢?


2025-010D

预计撞击月球的火箭残骸是一枚猎鹰9号火箭的上面级。它没有名字,只有一个代号2025-010D,表示它来自2025年发射的第十枚火箭。这枚火箭当年1月15日发射,执行一项月球轨道运输任务,将两个民营企业的月球探测器送上了月球转移轨道。编号末尾的D表明它是这次发射中,第四个被追踪到的物体,之前的2025-010A、2025-010B和2025-010C分别是月球着陆器“蓝幽灵”号(Blue Ghost)、“白兔-R”号(Hakuto-R)和一个连接它们的载荷容器。

2025-010A“蓝幽灵”号当年3月2日在月球着陆。2025-010B“白兔-R”号为了节省燃料,选择了一条更迂回的航线,尝试在当年6月5日着陆月球,不幸的是,它在着陆前约90秒与地球失联,最终坠毁。载荷容器2025-010C当年3月15日坠入地球大气层,坠落地点位于阿根廷和智利附近。

2025-010D则继续绕地球运行,但轨道稍高,并未再入大气层。它曾几次近距离掠过月球和地球,但都没有近到可能发生撞击的程度。2025年9月,美国独立天文软件开发者比尔·格雷(Bill Gray)发现,这枚火箭将在2026年8月5日撞击月球,并在他的天文软件项目Project Pluto中公开了这一发现。NASA随后也确认,2025-010D将有100%的概率撞击月球

猎鹰9号是SpaceX的主力火箭,它有两级结构,它以火箭一级可回收而闻名。SpaceX只运营着20多枚猎鹰9号一级火箭,这些火箭每年发射100多次,近些年每年都能贡献全人类80%以上的入轨质量。不过猎鹰9号的上面级无法回收,每次发射都需要建造一枚新的上面级火箭。猎鹰九号上面级和一级火箭相比较小一些,但也是一个相当大的物体。

猎鹰9号火箭的上面级,大约有5层楼那么高。图片来源:project pluto

撞击的火箭是一枚猎鹰9号上面级,长约12米,直径约4米,重约5吨,撞击速度大约2.43千米/秒。套用动能公式,火箭携带的动能大约相当于3吨TNT炸药



看不见的撞击

到了今年8月份,天文学家不断根据最新观测数据更新最终的撞击位置。结果发现,2025-010D的实际撞击位置位于月球边缘稍微偏向远地面的位置,这意味着地球观测者看不到火箭撞击产生的闪光

哪怕撞击点位于月球正面,其实地球观测者大概也观测不到撞击闪光。2009年,美国月球坑观测与感知卫星(LCROSS)与它的火箭上面级双双撞击月球,计划借测寻找月球南极阴影坑内的水冰。撞击地点位于月球未被照亮的部分,当时天文学家可以用地面大型天文望远镜直接观测这次撞击。LCROSS任务本身是成功的,但地面望远镜当时什么都没有看到

在某些情况下,地球望远镜确实能看到流星撞击月球产生的闪光。但是流星撞击月球的速度往往要快得多,可达10千米/秒的量级,最快可达70千米/秒,相比之下2025-010D的撞击速度只会显得微不足道。撞击速度越快,就会有越多的撞击能量以可见光的形式释放出来。2.4千米/秒的慢速度不仅能量本身更小,能量以可见光形式释放的比例也更低。而且,撞击地点位于月球向阳面,明亮的月光会遮盖撞击闪光,地面望远镜几乎不可能观测到。

不过,撞击地点位于月球边缘倒是提供了新的可能。撞击产生的羽流会脱离月球,在宇宙的黑暗背景下,地球望远镜也许能观测到撞击羽流。根据物理模型推算,撞击将会在月球表面砸出一个直径约20-30米的陨击坑,并将大量的月尘云抛射到地表以上数千米。中央喷射柱可能攀升到月球表面以上100千米处,但能否从地球上能否观测到仍然不确定。

所以,真正有希望直接观测的是撞击产生的羽流,而不是撞击本身的闪光。



静待结果

到几天前的8月1日,Project Pluto在撞击之前最后一次更新了撞击的时间和地点。撞击时间为世界协调时2026年8月5日06:35:37.5(北京时间今天下午2:35:37.5),预测精度为0.5秒;撞击点位于月球纬度19.461 N,经度266.707 E,依然位于爱因斯坦陨击坑和贝尔陨击坑附近。比尔·格雷表示,保守估计,预测误差不会超过几秒钟或几千米

蓝色标记为预计撞击地点。图片来源:project pluto

地面望远镜是观测不到撞击本身的,只有在撞击发生的10秒到几分钟后,地面望远镜才能观测到撞击羽流。不过,事实证明,业余天文学家似乎没能第一时间拍到撞击产生的羽流

虽然还没有直接的观测图像,但我们几乎已经可以肯定,这枚火箭已经撞击了月球——其实,看过上述的解释你也大概能明白,观测不到才是大概率的情况。专业机构也需要更多时间处理数据,才能确认观测结果。

实在不行,我们还有最终解决方案:月球人造卫星航拍图。NASA表示他们将会利用月球勘测轨道飞行器(Lunar Reconnaissance Orbiter)和韩国探路者月球轨道器(Korea Pathfinder Lunar Orbiter)寻找机会对撞击地点进行成像。不过出于光照条件、轨道时机和航天器位置的限制,可能我们要几天后才能看到结果。

不过,似乎已经有一小部分专业机构已经拿到了最新的观测成果,但也许还需要经过进一步的数据处理才能公开。

《无锡日报》公众号报道,我国首颗商业空间碎片监测卫星“甘德一号01星”,结合天基观测数据作出撞击预报,并对撞击过程进行拍摄,撞击的最新画面正在路上。

BBC也报道,在预计的撞击时间,智利帕拉纳尔天文台从月球检测到了一些明亮的发射线,这些谱线此前并不存在。研究人员表示这是“一个令人鼓舞的初步结果”,表示撞击可能释放了物质。同时,月球人造卫星正在试图拍摄撞击现场,但数据传回需要时间。

我们和你一样期待这次撞击事件的进展,如果有更新的撞击照片,我们会第一时间与你分享。

参考链接:
https://www.nasa.gov/humans-in-space/commercial-space/nasa-will-attempt-to-observe-rocket-parts-lunar-impact/
https://www.projectpluto.com/25010d.htm
https://www.space.com/astronomy/moon/a-9-000-pound-spacex-rocket-will-crash-into-the-moon-tonight-will-you-be-able-to-see-it
https://arxiv.org/abs/2607.14625
https://www.bbc.com/news/live/cr3w09314x54t
https://mp.weixin.qq.com/s/qSCTxsB5n1fc8x8-4hv9hA?scene=1

作者 环球科学

《环球科学》杂志