จรวด ในวันที่ 4 มีนาคม พ.ศ. 2565 เครื่องสนับสนุนจรวดที่ใช้แล้ว และโดดเดี่ยว จะพุ่งเข้าสู่พื้นผิวดวงจันทร์ด้วยความเร็วเกือบ 6,000 ไมล์ต่อชั่วโมง เมื่อฝุ่นจางลงยานอวกาศลาดตระเวนทางจันทรคติ ของนาซาจะย้ายเข้าไปอยู่ในตำแหน่ง เพื่อมองเห็นหลุมอุกกาบาตที่คุกรุ่นอย่างใกล้ชิด และหวังว่าจะช่วยให้กระจ่างเกี่ยวกับฟิสิกส์ลึกลับ ของผลกระทบของดาวเคราะห์ ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ศึกษาดวงจันทร์ ฉันมองว่าผลกระทบที่ไม่ได้วางแผนไว้นี้เป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้น
ดวงจันทร์เป็นพยานที่แน่วแน่ต่อประวัติศาสตร์ ระบบสุริยะ พื้นผิวที่มีหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ บันทึกการชนนับครั้งไม่ถ้วนในช่วง 4 พันล้านปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์แทบไม่ได้เห็นขีปนาวุธเหล่านี้ ซึ่งมักจะเป็นดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหาง ซึ่งก่อตัวเป็นหลุมอุกกาบาตเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเท่านั้น ที่สามารถเรียนรู้ได้โดยการศึกษาปล่องภูเขาไฟ โดยไม่ทราบรายละเอียดเฉพาะเจาะจงว่าเกิดจากอะไร
ผลกระทบของจรวดที่จะเกิดขึ้น จะทำให้เกิดการทดลองโดยบังเอิญที่สามารถเปิดเผยได้มากมาย เกี่ยวกับการชนตามธรรมชาติ และการกัดเซาะพื้นผิวดาวเคราะห์ ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น เกี่ยวกับฟิสิกส์ของผลกระทบจะช่วยให้นักวิจัย ตีความภูมิประเทศที่แห้งแล้งของดวงจันทร์ และผลกระทบที่เกิดขึ้นกับโลก และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ได้ เมื่อจรวดพุ่งชนดวงจันทร์ มีการถกเถียงกันเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของวัตถุที่ลอยอยู่ในเส้นทางการชนกับดวงจันทร์
นักดาราศาสตร์ทราบดีว่าวัตถุดังกล่าว เป็นวัตถุเสริมชั้นบนที่ถูกละทิ้ง จากการปล่อยดาวเทียมในระดับความสูง มันมีความยาวประมาณ 40 ฟุต และหนักเกือบ 10,000 ปอนด์ หลักฐานบ่งชี้ว่า จรวด สเปซเอ็กซ์ น่าจะเป็นจรวดที่เปิดตัวในปี 2015 หรือจรวดของจีนที่ เปิดตัวในปี 2014 แต่ทั้ง 2 ฝ่ายปฏิเสธความเป็นเจ้าของ คาดว่าจรวดจะชนเข้ากับที่ราบแห้งแล้งอันกว้างใหญ่ ภายในปล่องภูเขาไฟเฮิรตซ์สปรุงขนาดยักษ์ ซึ่งอยู่เหนือขอบฟ้าด้านไกลของดวงจันทร์จากโลก
ทันทีที่จรวดสัมผัสกับพื้นผิวดวงจันทร์ คลื่นกระแทกจะเคลื่อนที่ขึ้นตามความยาวของกระสุนปืน ด้วยความเร็วหลายไมล์ต่อวินาที ภายในเสี้ยววินาทีด้านหลังของตัวจรวด จะถูกกำจัดด้วยเศษโลหะที่ระเบิดไปทุกทิศทาง คลื่นกระแทกคู่จะเคลื่อนลงไปยังชั้นบนสุด ที่เป็นผงแป้งของพื้นผิวดวงจันทร์ที่เรียกว่าเรโกลิธ แรงอัดของแรงกระแทกจะทำให้ฝุ่น และหินร้อนขึ้น และสร้างแสงวาบสีขาวที่มองเห็นได้จากอวกาศ
หากมียานในบริเวณนั้นในขณะนั้น เมฆของหินและโลหะที่ระเหยเป็นไอจะขยายตัวออกจากจุดกระทบเมื่อฝุ่นละออง และอนุภาคขนาดเท่าเม็ดทรายถูกพ่นขึ้นสู่ท้องฟ้า ในช่วงเวลาหลายนาที วัสดุที่ถูกขับออกมาจะตกลงมายังพื้นผิวรอบๆ ปล่องภูเขาไฟ ที่กำลังคุกรุ่นอยู่ในขณะนี้ แทบไม่มีอะไรเหลืออยู่ในจรวดผู้อาภัพ หากคุณเป็นแฟนตัวยงของอวกาศ คุณอาจเคยสัมผัสประสบการณ์เดจาวูเมื่ออ่านคำอธิบายนั้น นาซาทำการทดลองที่คล้ายกันในปี 2009
เมื่อมันจงใจทำให้ปาฏิหาริย์ยานสำรวจดวงจันทร์ และดาวเทียมสำรวจโลก หรือแอลครอส ชนเข้ากับหลุมอุกกาบาตที่มีเงาอย่างถาวร ใกล้กับทางใต้ของดวงจันทร์ ฉันเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจแอลครอส และประสบความสำเร็จอย่างยอดเยี่ยม จากการศึกษาองค์ประกอบของกลุ่มฝุ่นที่ลอยอยู่ในแสงแดด นักวิทยาศาสตร์สามารถพบร่องรอยของน้ำแข็งน้ำไม่กี่100 ปอนด์ ที่ถูกปลดปล่อยจากพื้นผิวดวงจันทร์จากการกระทบ
นี่เป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่สนับสนุนแนวคิดที่ว่าดาวหางส่งน้ำ และสารประกอบอินทรีย์มา เป็นเวลาหลายพันล้านปีมาแล้วไปยังดวงจันทร์เมื่อชนกับพื้นผิวของมัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปล่อง ของจรวดแอลครอส ถูกบดบังอย่างถาวรด้วยเงา เพื่อนร่วมงานของฉัน และฉันได้ต่อสู้มาเป็นเวลากว่าทศวรรษ เพื่อหาความลึกของชั้นน้ำแข็งที่ฝังแน่นนี้ สังเกตการณ์ด้วยยานอวกาศยานอวกาศลาดตระเวนทางจันทรคติ การทดลองโดยบังเอิญของการพุ่งชนที่กำลังจะเกิดขึ้น
ซึ่งจะทำให้นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์มีโอกาสสังเกตหลุมอุกกาบาต ที่คล้ายกันมากในเวลากลางวัน มันจะเหมือนกับการได้เห็นปล่องภูเขาไฟแอลครอส อย่างละเอียดเป็นครั้งแรก เนื่องจากการชนจะเกิดขึ้นที่ด้านไกลของดวงจันทร์ กล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกจะมองไม่เห็น แต่ประมาณ 2 สัปดาห์ หลังจากผลกระทบยานอวกาศลาดตระเวนทางจันทรคติ ของนาซาจะเริ่มมองเห็นปล่องภูเขาไฟขณะที่วงโคจรอยู่เหนือโซนการกระแทก
เมื่อเงื่อนไขถูกต้อง กล้องของยานโคจรรอบดวงจันทร์จะเริ่มถ่ายภาพบริเวณที่กระทบ ด้วยความละเอียดประมาณ 3 ฟุตต่อพิกเซล วงโคจรบนดวงจันทร์จากหน่วยงานอวกาศอื่นๆ อาจฝึกกล้องที่ปล่องภูเขาไฟ รูปร่างของปล่องภูเขาไฟ และฝุ่น และหินที่พุ่งออกมาจะเผยให้เห็นว่า จรวดมีทิศทางอย่างไรในขณะที่เกิดผลกระทบ การวางแนวตั้งจะทำให้เกิดลักษณะวงกลมมากขึ้น ในขณะที่รูปแบบเศษซากที่ไม่สมมาตรอาจบ่งบอกถึงการพลิกคว่ำมากกว่า
แบบจำลองแนะนำว่าปล่องภูเขาไฟอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 30 ถึง 100 ฟุต และลึกประมาณ 6 ถึง 10 ฟุตการสังเกตการณ์พุ่งชนของจรวดที่จะเกิดขึ้น และปล่องภูเขาไฟที่เกิดขึ้น อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ ตีความข้อมูลจากการทดลองแอลครอส ในปี 2009 ได้ดีขึ้น และสร้างการจำลองผลกระทบที่ดีขึ้น ด้วยกลุ่มภารกิจจริง ที่วางแผนไว้เพื่อเยี่ยมชมดวงจันทร์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของพื้นผิวดวงจันทร์
โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณ และความลึกของน้ำแข็งที่ฝังอยู่ในความต้องการสูงโดยไม่คำนึงถึงตัวตนของจรวดที่เอาแต่ใจนี้ เหตุการณ์ผลกระทบที่หายากนี้ จะให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ที่อาจพิสูจน์ได้ว่า มีความสำคัญต่อความสำเร็จของภารกิจในอนาคตสู่ดวงจันทร์ และอนาคต พอล เฮย์เน เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์ เขาได้รับเงินทุนจากองค์การบริหารการบิน และอวกาศแห่งชาติ
นานาสาระ : ความเร็วแสง การให้ความรู้พิสูจน์ทฤษฎีการขยายเวลานาฬิกาอะตอม
