月球没有大气层,没有天气变化,也没有风。然而,它面临着一种无形的轰击,其猛烈程度比地球上任何风暴都有过之而无不及,那就是持续不断的微流星体“降雨”,这些微小的岩石和金属碎片以高达每秒70公里的速度袭来">月球没有大气层,没有天气变化,也没有风。然而,它面临着一种无形的轰击,其猛烈程度比地球上任何风暴都有过之而无不及,那就是持续不断的微流星体“降雨”,这些微小的岩石和金属碎片以高达每秒70公里的速度袭来">
月球没有大气层,没有天气变化,也没有风。然而,它面临着一种无形的轰击,其猛烈程度比地球上任何风暴都有过之而无不及,那就是持续不断的微流星体“降雨”,这些微小的岩石和金属碎片以高达每秒70公里的速度袭来。
随着美国国家航空航天局(NASA)的阿尔忒弥斯计划准备建立一个永久性月球基地,了解这种无声的威胁对于保障未来宇航员的安全变得至关重要。
丹尼尔·亚哈洛米领导的一项新分析对这种轰击的强度进行了量化。研究人员利用NASA的流星体工程模型,计算了一个大致相当于国际空间站大小的假设月球基地的撞击率。
结果令人警醒,每年有15000到23000次撞击,撞击粒子质量从百万分之一克到十克不等。这些碰撞并不温和,即使是质量仅一微克、肉眼不可见的粒子,其撞击能量也足以在金属上留下凹坑,并可能刺穿设备。
与地球不同,地球浓厚的大气层在大多数碎片到达地面之前就将其汽化,而月球的真空环境无法提供这样的保护。每一个接近月球表面的微流星体都以极高速度与之接触。
不过,这种威胁在月球表面并非均匀分布。亚哈洛米的团队发现,撞击率因位置而异,月球两极受到的轰击最少。这是个好消息,因为NASA已将南极作为阿尔忒弥斯首个基地的选址。
撞击率最高的区域出现在靠近地月经度的地方,即永远面向地球的区域。在这两个极端之间,撞击率相差约1.6倍。
为什么位置很重要?答案在于月球与地球和太阳之间复杂的关系。月球的轨道为某些区域阻挡了流星体流,而其他区域则暴露得更多。
了解这些模式有助于任务规划者选择既能提供自然保护,又具备获取水冰和与地球通信等其他必要条件的地点。
无论选址何处,保护系统都必不可少。研究人员模拟了国际空间站使用的多层缓冲系统——铝制惠更斯护盾,在月球上的性能。
这些护盾通过在牺牲性外层使来袭粒子破碎,在冲击能量到达关键设备或栖息地墙壁之前将其分散。
该分析为任务设计者提供了一种数学关系,根据护盾的规格和位置描述有多少撞击会穿透护盾。这使工程师能够计算出将风险降低到可接受水平所需的精确防护厚度,而不会给从地球发射的结构增加不必要的质量。
对于在月球基地生活数月的宇航员来说,这种大多不可见的碎片“降雨”将成为日常生活的一部分,提醒着人们,即使在我们最近的天体邻居上,太空对人类的生存依然充满了敌意。



