美GRAIL探測器將撞擊月球搜尋水冰

歐洲航天局(ESA)決定取消將退役的赫歇爾太空望遠鏡撞向月球的決定，而讓其在太陽軌道上自生自滅。但月球並未因此逃脫被撞擊的命運，完成任務之後的GRAIL探測器預計將於12月18日撞擊月球。

赫歇爾太空望遠鏡原本預計於明年三月份耗盡所攜帶的冷卻液氮，從而停止工作。處置該航天器的辦法之一是讓它撞向月球，就像2009年的LAROSS探測器一樣。與那次撞擊一樣，赫歇爾望遠鏡也將把月球極地的物質揚起，與此同時，月球勘測軌道飛行器將對這些物質進行分析。如今撞擊月球的任務落到了GRAIL探測器身上。

美國航空航天局(NASA)將在周五的簡會上提供有關GRAIL探測器撞擊的更多信息，而GRAIL(GRAIL為“重力恢復和內部結構實驗室”的縮寫)團隊仍在繼續模擬撞擊的場景，並試圖將撞擊地點控制在月球勘測軌道飛行器的視場之內。這對探測器的燃料正逐漸耗盡，首席研究員瑪利亞·朱伯(Maria Zuber)說，他們每天必須進行三次演習，以保證飛行器不自行撞向月球。今年早些時候，這對探測器已經從距月球55公里的主要工作軌道下降到了23公里處，而本週又降到了11公里高度，因此也獲得了許多高分辨率的數據。

GRAIL探測器提供了有關月球內部結構的細節，精細程度前所未有。這對探測器在圍繞月球運行的時候，互相通過無線電信號進行聯絡，調整彼此的距離。微小至每秒50納米的距離變化都能夠探測到。上週，GRAIL團隊披露了他們獲得最詳細月球重力地圖的過程，並證實月球的內殼在無數的撞擊下幾乎成為細粉狀​​。當探測器撞向月球的時候，將為我們提供更多詳細的信息，初步預計撞擊將在北京時間12月18日凌晨3:28進行。

LCROSS探測器(月球隕坑觀測和傳感衛星)的撞擊曾經證實，在月球南極永久陰影區的一個隕石坑中，存在有水冰和揮發物。此次GRAIL的撞擊將檢驗這一觀測結果。

本週，赫歇爾望遠鏡的團隊在官網上稱：“撞向月球是可行的選擇，但成本高於將其置於日心軌道的選項。歐洲航天局決定無限期地將赫歇爾望遠鏡'停放'在圍繞太陽的軌道上。”

赫歇爾望遠鏡處在圍繞L2平動點的軌道上，該軌道並不穩定，因而需要常規的“維護”。因此，當液氮耗盡之後，赫歇爾望遠鏡將被置於不需要維護的軌道上。這一方案較之讓它撞擊月球的成本更低。或許數百年之後，赫歇爾望遠鏡將不能維持在新的軌道上，也有人預計它可能會在某個時刻撞向地球。

對於擔心GRAIL探測器會“傷害”月球的人來說，大可不必杞人憂天。只要看看過去發生過，而且還將持續下去的各種小行星和流星體的撞擊，它們並不會對月球的運行軌道產生不良影響。

正如LCROSS主要研究者托尼·科拉普雷特(Tony Colaprete)所說，“我們對月球所做的一切，實際上每個月中都會自然發生4次，不管我們在不在那裡。唯一的不同點是LCROSS瞄準了固定的位點，Cabeus隕石坑，”而物理定律決定了撞擊的影響是微乎其微的。儘管半人馬座火箭撞擊月球所揚起的風化層物質重達350噸，但“撞擊的影響比波音747飛機的飛行中，乘客眼睫毛掉到地板上所產生影響的百萬分之一還要小。 ”科拉普雷特說道。兩個GRAIL探測器的體積約為洗衣機大小，其影響與半人馬座火箭比起來更加微不足道。