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歐洲太空船撞月 中央大學天文台助觀測

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【大紀元9月1日報導】(中央社記者翁翠萍台北一日電)歐洲太空總署(ESA)SMART-1太空船預定三日撞擊月球表面,希望全球專業及業餘天文台協助做地面光學觀測,以獲得撞擊前後的光學影像,提供做為月表科學研究。台灣中央大學的鹿林天文台、墾丁天文台將使用專業天文望遠鏡在當天進行月面觀測,為全球科學研究合作貢獻一分力量。

SMART-1(Small Missions for AdvancedResearch in Technology)太空船是歐洲太空總署第一艘探月太空船,二00三年九月二十七日格林威治時間二十三時十四分(相當台北時間二十八日七時十四分)由亞利安五型火箭承載,從法屬圭亞那Kourou基地發射升空。四十二分鐘後,成功進入地球同步軌道。

三百六十七公斤的SMART-1太空船隨後展開漫長的月球探測之旅,歐洲也成為繼蘇聯、美國與日本之後,第四個發射月球探測太空船的成員。

中央大學表示,雖然人類已於二十世紀六0年代登陸月球,但對月球的瞭解仍有限,尤其是月球起源與「地—月關係」等,探測月表有沒有含水的目標已由另一艘探月太空船於一九九九年撞擊月表時觀察沒有發現,這次撞月任務以研究月表土壤的地質構造與組成為主。

歐洲太空總署一九九四年制訂月球探測計畫,主要目標除了科學研究,還希望開發月球資源。SMART-1配備了紅外與X-射線儀器,以繪製詳細的月球礦物分佈與元素含量圖,並可精確繪製月球三維地圖,詳細研究月球地形、表層土壤構造、岩層化學成分,及地表下的水冰等,這些資訊不僅可提供科學家對於類地行星與月球起源的線索,也可做為未來開發月球資源時的參考。

SMART-1發射升空後,不使用傳統火箭,而使用離子引擎逐步推進到月球軌道上,這種新技術是電離八十二公斤氙氣,讓電離後產生的離子以一萬六千公里時速噴出,提供約70mN(千分之七十牛頓)的向前推力,雖然力量很小,但可持續甚久,甚至可達一年。

專家認為離子引擎是未來太空飛行的主要發展方向,其效率為傳統化學火箭的十倍以上,不僅可使太空船重量減輕,也降低發射成本。如果這次任務成功,二0一三年的水星探測太空船也將採用同樣設計的引擎。

SMART-1主要任務在做離子引擎技術測試,對月面的科學觀測及研究僅為輔助性任務,但技術測試及觀測任務告一段落時,歐洲太空總署決定充分發揮SMART- 1的剩餘價值,使用太空船撞擊月球表面,以研究月表的地質構造及組成。

撞擊是否產生可觀視覺效果,科學家不表樂觀,因為SMART-1將以掠射(Grazing)方式擦撞月表,撞擊月表速度每秒二公里,即時速七千二百公里,速度不快,因此撞擊產生的光學特徵可能不明顯,估計大約為視星等十六等亮度,即使能觀測到撞擊那一剎那亮度最強時,也需用較大型望遠鏡才可能偵測到明顯的光學變化。

若當天台灣入夜時撞擊已經結束,則因撞擊點為月球暗面,估計不會有明顯光學特徵產生,而需等幾天後,撞擊點重新被太陽照射時,可拍攝撞擊點作為比較。

SMART-1預定撞擊月面的軌道是第二八九0號軌道,其次的可能性是提前到第二八八九號軌道,第三種可能性是延後到二八九一號軌道發生撞擊。前兩個可能性撞擊時間是在台灣的白天,台灣無法觀測,第三種撞擊時間為台灣時間傍晚六時許,台灣地區勉強可以觀測。因此台灣這次不會扮演關鍵的地面支援角色,但中央大學師生仍會在鹿林天文台及墾丁天文台進行觀測。

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