当 NASA 于 1969 年将人类送上月球时,该机构必须预见的众多危险之一是太空岩石穿透宇航员的宇航服或设备。与地球不同,地球有一个保护性的大气层,流星体通常会在其中解体,月球很容易受到太空中飞来飞去的任何岩石甚至斑点的影响。
位于阿拉巴马州的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的美国宇航局流星体环境办公室负责人比尔·库克表示,幸运的是,宇航员并没有面临太大的危险。“宇航员被毫米大小的物体击中的几率是每人每小时百万分之一,”库克告诉 Live Science。(一毫米是流星体穿透宇航员宇航服的最大尺寸。)
NASA 正准备在 2025 年之前将人类送回月球,并有朝一日在月球或月球表面建立一个基地,因此了解我们的天然卫星受到撞击的频率比以往任何时候都更加重要。
那么每天有多少物体撞击月球呢?每年呢?
答案取决于物体的大小,库克说。美国宇航局的流星体环境办公室研究地球和月球周围的太空环境,以了解流星体的流动(太空岩石的大小从尘埃到直径约 3 英尺或 1 米的小行星不等),因此库克非常熟悉撞击地球的物质。每天都有月亮。
对于小于一毫米的撞击物,这个数字无法精确量化,但库克估计每天有 11 到 1,100 吨(10 到 1,000 公吨)——大约 5.5 辆汽车的质量——的尘埃与月球相撞。对于较大的岩石,估计值更清楚。
“每天大约有 100 颗乒乓球大小的流星体撞击月球,”库克说。这加起来每年大约有 33,000 颗流星体。尽管它们体积小,但这些乒乓球大小的岩石中的每一个都以 7 磅(3.2 公斤)炸药的力量撞击地表。
较大的流星体也撞击月球,但频率较低。库克估计,较大的流星体,例如直径为 8 英尺(2.5 米)的流星体,大约每四年一次撞击月球。这些物体以一千吨或 1,000 吨(900 公吨)TNT 的力量撞击月球。月球大约有 45 亿年的历史,难怪它的表面布满了这些撞击造成的各种陨石坑。
科学家们以几种不同的方式研究月球撞击。从地球表面,科学家们将望远镜指向月球以观察撞击。据美国宇航局称,流星体可以以 45,000 至 160,000 英里/小时(每秒 20 至 72 公里)的速度撞击地表;撞击会产生一道闪光,可以从地球上观察到。
科学家们还可以使用围绕月球本身运行的航天器,例如美国宇航局的月球勘测轨道器 (LRO),来观察撞击留下的陨石坑。据美国宇航局称,由于流星体移动速度如此之快,即使是 11 磅(5 公斤)重的流星体也会留下一个 30 英尺(9 m)宽的陨石坑,并从月球表面抛出 165,000 磅(75,000 公斤)的月球土壤和岩石。LRO 可以在这些陨石坑形成后轻松发现它们。
尽管月球每年都会受到许多影响,但这并不一定会排除人类的存在。考虑到月球的表面积约为 1460 万平方英里(3800 万平方公里),“如果你选择一块平方公里的土地,它会每隔一千年左右被其中一颗乒乓球大小的流星体撞击一次,”库克说过。
因此,我们未来的月球探险者和他们的宇宙飞船的可能性很大。