8月11日至12日期間,美國國家航空航天局(NASA)的月球勘測軌道飛行器(Lunar Reconnaissance Orbiter,簡稱LRO)拍攝到了月球表面一個新形成的撞擊坑。

這是一組動態前後對比圖,展示了2026年8月5日一枚獵鷹9號火箭上面級撞擊月球表面後形成的撞擊坑。這些圖像由NASA月球勘測軌道飛行器上的窄角相機於8月11日至12日期間拍攝。圖像較原始尺寸放大了三倍,上方為北,覆蓋範圍約 402 米(四分之一英里)寬。圖源:NASA戈達德航天中心/直覺機器公司
這個撞擊坑,正是8月5日一枚獵鷹9號(Falcon 9)火箭上面級撞擊月面後留下的痕跡,這枚上面級早在2025年1月,就已執行完「螢火蟲·藍色幽靈1號」(Firefly Blue Ghost 1)任務,此後一直在軌滑行,直至最終撞向月球。
一、拍攝不易:6天等待,10秒誤差就會偏出16公里
為了拍到撞擊坑的清晰影像,工程師們特意調整了LRO的姿態,讓相機在每次飛越撞擊坑上空約約97公里高度時,都能精準對準目標。LRO以每秒約1.6公里(1英里)的速度繞月飛行,每兩小時便完成一次南北極方向的環繞,而月球則在其下方緩慢自轉。

這些圖像由NASA的月球勘測軌道飛行器於8月11日至12日期間採集,此時距一枚獵鷹9號火箭上面級助推器撞擊月球已過去六天。圖像從不同視角拍攝,因此呈現出了不同的地貌特徵。左上角圖像中撞擊坑周圍呈扇形展開的較暗區域,其表面比周圍環境更粗糙,因為該處表層物質長期受到太陽風、銀河宇宙射線和微流星體撞擊的改造。右下角圖像中撞擊坑上方較亮的射線狀條紋和斑塊,則是從更深處被挖掘出來的較新鮮物質。圖片按拍攝順序排列,從左上角開始至右下角結束,每張圖像中來自太陽的照明角度都逐漸變化。每張圖像放大兩倍,顯示約305米寬的月面區域。圖源:NASA戈達德航天中心/直覺機器公司
要拍到某個特定地點,飛行器必須耐心等待該地點重新轉入視野,這一次,團隊足足等待了6天。而對準目標只是挑戰的一半,時間的精準把控同樣關鍵:相機快門只要早按或晚按10秒,拍攝目標就會在畫面中偏移多達約16公里(10英里)。
二、多角度成像:18米寬的撞擊坑,深度不足3米
由於每次飛越時的觀測角度各不相同,科學家們得以在多種光照條件下觀察這個撞擊坑,從而捕捉到不少獨特細節。在撞擊坑邊緣輪廓最清晰的影像中,科學家測得其寬度約18米;根據陰影長度推算,撞擊坑深度不足約3米。

這張來自NASA月球勘測軌道飛行器的圖像顯示了兩個橢圓形區域,根據NASA近地天體研究中心工程師的計算,獵鷹9號上面級很可能在這兩個區域之一撞擊月球。兩個橢圓均長約合長3.4公里、寬0.64公里。兩項預測都使用了相同的助推器軌跡計算,但只有藍色橢圓考慮了月球地形(而非將月球視為光滑球體)。紅色和藍色圓點表示預測的撞擊位置,而青色圓點則表示實際撞擊點。圖源:NASA/噴氣推進實驗室-加州理工學院
捕捉到這些細節,得益於LRO所搭載的窄角相機(Narrow-Angle Camera),這台相機的分辨能力,可以識別小至約0.9米的地表特徵。
三、明暗相間的輻射紋:撞擊「挖」出了地下約0.46米的新鮮物質
從多張影像中可以看到,撞擊坑周圍延伸出明暗相間的放射狀紋路。較暗的條紋,是長期受太陽風、銀河宇宙射線以及微隕石撞擊「風化」的地表塵土與岩石;而這些經年累月被「風化」的物質,正是被此次撞擊從月面以下約0.46米深處翻挖出來、拋灑到了地表。
相比之下,靠近撞擊坑邊緣處那些更明亮的條紋,則是從更深處挖出的新鮮物質,由於尚未經受太空環境的長期侵蝕,顏色顯得格外明亮。
四、全球聯手「破案」:業餘天文學家、NASA與韓國探測器接力定位
找到這次撞擊的具體地點,離不開全球專家與天文愛好者的協作。最先鎖定這枚火箭軌跡的,是一批利用公開數據展開分析的獨立天文學家。
隨後,NASA「近地天體研究中心」(Center for Near Earth Object Studies)介入其中,這個隸屬於NASA「行星防禦計劃」、平日專門追蹤可能威脅地球的天然近地天體的機構,藉此機會,測試並驗證了自己用於預測撞擊事件的工具與方法。
該中心位於加州南部的NASA噴氣推進實驗室(JPL),團隊通過持續修正火箭軌跡計算,逐步鎖定撞擊地點,並將預測結果提供給韓國的「月球探路者軌道飛行器」(Korea Pathfinder Lunar Orbiter,簡稱Danuri,丹努裏號)團隊。數小時後,Danuri團隊利用其搭載的高分辨率LUTI相機對該區域進行拍攝,結果證實,此前的預測與實際撞擊點相差約0.6英里(約1公里),精度相當高。
在拍到撞擊坑影像後,Danuri團隊又將座標信息發送給NASA的LRO團隊,幫助其進一步優化後續的拍攝方案。通過比對撞擊前後的影像,LRO團隊最終確認了撞擊坑中心的精確座標:北緯19.4759°,東經266.7138°,海拔511米。
參考
https://science.nasa.gov/solar-system/moon/nasas-lro-images-falcon-9-crater-on-moon-learns-new-details/