美国宇航局的双轨道飞行器将于周一撞上月球

距离绕月飞行不到一年，美国宇航局的双月球探测器将于周一告别月球，以可控的方式撞向月球北极的一座小山状结构。绰号为“潮汐”和“流动”的 GRAIL 双探测器燃料即将耗尽，无论如何它们的生命都会终结——但美国宇航局并没有让它们从月球上坠落，而是在进行一种航天器安乐死。

“这对我来说有点难过，”帕萨迪纳喷气推进实验室的 GRAIL 项目经理戴维·莱曼在与记者的电话中说道。“我希望今晚有一个加油站能停在我们的航天器旁边，给它加油，这样我们就可以继续飞行 6 个月。但我认为这不会发生。”

Ebb 和 Flow 是由小学生命名的，大小与洗衣机差不多，它们将于周五早上收到指令，从南向北飞行，完成最终轨迹。Ebb 于新年前夜到达月球，将率先坠毁，于周一太平洋时间下午 2:28:40 撞击月球。Flow 将在大约 20 秒后撞击月球。

这两颗陨石撞击月球黑暗区域的一个小山体时，可能会碎裂成无数碎片。严格来说，这不是一座山，因为月球上没有形成大型山脉的造山运动。它实际上是一个靠近戈德施密特陨石坑的边缘。GRAIL 探测器的最终安息之地甚至没有名字，尽管该任务的首席研究员、麻省理工学院研究主任玛丽亚·祖贝尔 (Maria Zuber) 表示，该团队正在为此努力。

Ebb 和 Flow 是故意撞击的，部分原因是为了避免损坏任何月球遗址，包括俄罗斯和美国发射的软着陆器以及一些阿波罗遗址。这两艘航天器太小，无法产生具有科学意义的撞击，就像几年前帮助证明水普遍存在的 LCROSS 探测器产生的撞击一样。“它们更像是刹车痕迹，而不是陨石坑，”Zuber 在谈到它们的撞击时说道。

尽管如此，科学家们认为，如果探测器撞上某个高大物体，他们可以获得一些有关月球结构的有趣信息。它们撞击未命名地块的方式将告诉科学家一些有关其成分的信息。探测器的飞行速度约为每秒 1.7 公里，即每小时 3,760 英里。为了确保万无一失，月球勘测轨道飞行器将在几天后检查该地区。如果 LRO 确实检测到任何挥发性化合物（水或其他物质），那将非常有趣，尽管这种情况不太可能发生。

此次任务的主要目标是绘制迄今为止最精确的月球重力场地图，并取得了巨大成功。描述该重力场的第一批科学论文于上周在《科学》杂志上发表。该地图揭示了许多以前从未见过的月球特征，例如非常多孔的地壳和不寻常的充满熔岩的地层，这表明月球曾经历过动荡的过去。科学家们还能够确定月球中铝的含量，这支持了已经很强大的理论，即几十亿年前，一个火星大小的物体撞击地球，导致月球从地球上剥离。

除了比以往更好地描绘月球特征外，GRAIL 还将帮助未来的月球探险者尽可能高效地进行探测——至少在前往月球时是如此。Zuber 表示，它的重力图还为导航提供了极其精确的参数。

“如果你想瞄准某个巨石，现在就可以着陆。这实际上降低了未来登月任务的成本，”她说。“虽然这不是我们执行任务的原因，但这是一个额外的好处。”

GRAIL 代表重力恢复和内部实验室，两艘探测器通过以非常精确的队形飞行并相互发送无线电信号发现了所有这些。当它们飞过月球时，月球引力的微小扰动会改变它们相对于彼此的位置，从而改变无线电信号的传输时间。

此次任务还携带了一些相机，由美国各地的学校学生操作。Zuber 表示，MoonKam 项目收集了大约 115,000 张月球图像，这些图像被保存在一个在线档案中，供将来的教育使用。这些照片展示了月球表面的惊人细节，精确到月球表面 300 米。相比之下，当第一架海盗号轨道飞行器拍摄火星时，它们的分辨率达到了约 200 米。这是一项纯粹为了教育孩子的科学实验。

雷曼表示，Ebb 上的 MoonKam 将于周五进行最后几轮拍摄。然后所有仪器将永久安静，直到周一航天器坠毁。