世界各地的志工為美國太空總署繪製了流星體對月球影響的地圖

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lua - JLStock/Shutterstock.com

美國太空總署邀請來自地球上任何地方的志工參與一項記錄流星體對月球表面影響的科學計畫。撞擊閃光計畫尋求配備望遠鏡的觀察者捕捉這些天體到達月球時發生的明亮閃光,為規劃未來的載人天然衛星任務提供重要數據。該倡議將專業科學與公民參與結合起來,使太空研究民主化。

月球撞擊的頻率和強度

每天大約有一百個乒乓球大小的流星體撞擊月球。每次碰撞都會釋放相當於七公斤炸藥的能量。每四年,一顆直徑至少 2.4 公尺的流星會以相當於千噸 TNT 的力量與衛星相撞,在月球表面留下明顯的傷痕。這些數字顯示衛星在沒有大氣層保護的情況下受到的宇宙轟擊的強度恆定。

月球,行星地球 – 照片:Alones/iStock

與地球不同,地球有保護性大氣層燃燒大多數小型隕石,而月球則不斷受到直接撞擊。數十億年來,這種根本差異從根本上塑造了兩個天體的地形。了解這些動態對於規劃未來的衛星基地至關重要。

阿耳忒彌斯 2 號任務期間的觀測

4 月 6 日,阿耳忒彌斯 2 號太空人在歷史性的月球飛越過程中取得了一項重要發現。當流星體撞擊月球背面時,他們能夠觀察到撞擊閃光(持續不到一秒鐘的閃光)。這些視覺觀察與儀器數據相結合,可以幫助天文學家了解衛星目前的撞擊率。這些閃光只發生在月球的暗面,這意味著它們需要在當地夜間或長時間曝光的照片中捕捉到,這使得觀測特別具有挑戰性。

參與者的設備和程序

要參與 Impact Flash 項目,志工需要特定的設備:

  • 帶有直徑至少十公分的鏡子或透鏡的望遠鏡
  • 自動追蹤系統跟隨衛星
  • 錄影能力至少為每秒 25 至 30 幀
  • 訪問公開可用的分析軟體

參與者使用開放計算工具識別新的撞擊閃光,並將所有捕獲的剪輯提交到官方月球撞擊閃光資料庫。沒有地域限制——任何擁有適當設備的人都可以為科學倡議做出貢獻。

科學應用與未來月球結構

洛斯阿拉莫斯國家實驗室的行星科學家、Impact Flash 計畫負責人 Ben Fernando 解釋了觀測如何服務長期科學目標。費爾南多說:「我們計劃向月球發送地震儀,以測量地面的震動情況。」「他們對撞擊閃光的測量將幫助我們揭示我們檢測到的月球地震的來源。」公民科學家收集的數據直接有助於了解月球內部結構。

當流星體撞擊衛星時,它會產生穿過月殼和地函傳播的地震波。透過將觀測到的影響與未來儀器測量的地震振動相關聯,研究人員繪製了衛星的內部層圖。這些資訊對於為長期載人任務設計安全且有彈性的月球棲息地​​至關重要。住房結構的設計需要考慮直接影響和由此產生的地震波。

機構協調和科學影響

該計畫由馬裡蘭大學太陽系動力學與演化地球物理探索中心 (GEODES) 協調,並由美國太空總署直接資助。這種機構夥伴關係確保志工收集的數據按照嚴格的科學標準進行處理,並有助於同行評審的出版物。研究結果不僅可以用於未來月球基地的規劃,還可以用於正在進行的衛星地質歷史研究。對於未來將在月球上度過數月或數年的太空人來說,作為阿耳忒彌斯計畫的一部分,這些資訊可能是安全結構和脆弱棲息地之間的區別。