深度撞月：失望可能大于希望

LCROSS在撞击器撞到月面后15秒拍到的照片。其中用红色圆圈圈出了一个模糊的白点，那就是撞击喷出物，直径据估计有6-8米

10月9日早上6点半，美国宇航局（NASA）的电视台“NASATV”开始直播卫星撞月。当时正是北京时间的傍晚，许多中国网友也专门通过网络收看直播。这架名为“月球陨坑观察与探测卫星”（LCROSS）的探测器和与它一起的“半人马座”撞击器将要受控撞击到月球南极的一个陨坑中去寻找水冰。电视画面上，月球表面的结构一点点放大，显示出探测器正在接近月球表面。

7点半刚过，电视画面突然变白，然后很快又重新出现月球表面的图像，就像什么都没有发生过。几分钟后，项目科学家宣布撞击获得确认，卫星已经撞到了陨坑里。

与此同时，地面上的专业天文台和业余天文爱好者也都试图从望远镜中捕捉到撞击时发出的白光。理论上说，从美国密西西比州西部一直到夏威夷的地区都有可能观测到撞击事件。然而，不论观测者使用多大的望远镜，他们均未看到预想中的闪光。

“我不知道你怎么样，反正我什么都没看到。”美国哥伦比亚大学一名看电视直播的天文学家在撞击发生后这样说。另一名参与2005年美国宇航局“深度撞击”（DeepImpact）项目的科学家也对南方周末记者说：“LCROSS的撞击有点令人失望。每个人都期待着看到闪光、羽状尘埃或是喷出物，但没有一个人看到。”

“我不相信我们没有看到喷出物。”LCROSS的首席科学家安东尼·科拉普雷特（AnthonyColaprete）在撞击后的新闻发布会上说，“我想要重新过一下那些图片，仔细观察。你没法预料事情会是怎样的。”

撞月找水

LCROSS是第一个专门为了寻找水而撞月的探测器。它的撞击器叫“半人马座”，重两吨多，计划以9000公里的时速撞到月球南极的一个陨坑中。科学家认为，那个陨坑中常年无日光照射的地方可能会有存在了数十亿年的水冰。

按照撞击前的估计，“半人马座”会撞出一个宽20米、深5米的坑，激起的月球物质大约会有385吨。它的母探测器会用9个仪器对撞击激起的月球物质进行分析，将数据发回地球，接着在几分钟之后也撞到月球上去。

这第二次撞击又会激起一部分月面物质，之后环绕月球飞行的探测器“月球轨道侦察器”（LRO）、哈勃太空望远镜以及地面上的望远镜将继续对撞击过程、飞溅起来的物质流以及撞击后的陨坑进行观察。

2005年7月，美国宇航局的“深度撞击”探测器释放出一架撞击器，在历史上首次实现人类探测器撞击彗星。撞击激起了大量彗星物质，场面壮观。然而，这次撞击并没有像预先宣传的那样获得撞击坑的信息，由于撞击激起了太多尘埃以及探测器照相机光学系统出现故障，科学家们无法确知他们究竟撞出了多大的坑。

即便如此，“‘深度撞击’毫无疑问使得太空中的人为撞击成为了简单可行的任务。”参与该项目的科学家对南方周末记者说。

今年6月，LCROSS随着月球勘测轨道器发射升空，后者是美国宇航局“太空探索远景计划”的第一项任务。该远景计划包括重返月球、载人登陆火星，以及探索更遥远的太阳系。在此之前两个月，LCROSS在多种方案的竞争中脱颖而出，成为一个快速行动的低成本伴生任务。

任务的首席科学家科拉普雷特说，他从出生就对自然和生态充满了兴趣，在孩提时代，他就喜欢在树林里观察自然界而不喜欢坐在电视机前。他的父亲是一名工程师，与他一起在家做了许多实验，比如切开一节电池然后一起观察电池的内部结构，这使他从小就对自然界的运行规律充满了好奇。

月球两极的永久阴影区可能存在水冰，这一想法早在1960年代就已经被提出，但一直没有获得结论性的证据。LCROSS的雄心是“一劳永逸”地解决这个悬疑。

水的意外出现

到了9月底，LCROSS撞月在即，就像是要为撞月预热，一则月球上发现水的消息震动了天文学界。

美国《科学》杂志在9月25日发表了三篇论文，报告印度和美国的三架探测器分别独立探测到月球表面广泛存在水。最早探测到水迹象的是美国宇航局搭载在印度“月球初航”探测器上的一部仪器，项目的工作人员最初以为是数据出现了错误，但无论他们怎么修正“错误”，都发现信号仍然存在。

接着，美国的“卡西尼号”探测器和“深度撞击”探测器也都分别证实了“月球初航”的探测结果。“在我的头脑中，这大概是月球上自阿波罗时代以来最大的发现了。”美国宇航局顾问委员会主席杰克·伯恩斯（JackBurns）说。

这个发现被一些科学家认为将改变探月的游戏规则。之前人们的“常识”是，月球表面非常干燥，不可能存在水。“阿波罗”计划中宇航员从月球上带回了381千克的岩石，科学家发现它们比想象的还要干燥。

在支持“重返月球”计划的人看来，月球上存在水是一个令人振奋的消息，现在从地球往月球运输1磅（454克）重的物品平均需要花费5万美元，如果月球上已经存在水，那么就地开采将会节省巨额开销。

科学家并不能确定这些水是以怎样的形式存在的，也不知道这些水从何而来。有理论认为这些水是从月球内部扩散出来的，而更多的科学家则认为这些水是在太阳风的作用下形成的。另一方面，月表水的含量其实相当低，一吨的月表物质中只含有大约一千克的水。

即使这样，许多科学家已经开始畅想月球上的有水生活了。有人认为月表发现水或许意味着更深处会有更多的水。美国宇航局探索系统任务委员会综合办公室主任约翰·奥尔森（JohnOlson）说：“这（开采月球上的水）是一个工程上的挑战，而我们恰恰擅长干这些事。”

参与“深度撞击”项目的美国布朗大学行星地质学家卡尔·彼得斯（CarlePieters）是做出此项发现的几个团队的领导者之一，她和她的同事都认为此项发现使得月球成为了一个更具吸引力的地方，“我们显然需要重返月球”。

哑弹是预料之中？

从9月下旬开始，科学家和公众的热情就随着LCROSS的期许和水的意外发现而不断高涨，等待着LCROSS带来一次决定性的撞击。然而，LCROSS却像是发射出了一枚哑弹。

布朗大学的天文学家彼得·舒尔茨（PeterSchultz）称他在8月份就预见到了这个结果。他和同事利用美国宇航局埃姆斯研究中心的“垂直射击靶场”做了实验，发现撞击产生的速度最快的喷出物是以30度的角度喷射的，而非理论模型中预言的45度。这样一来，喷出物就无法被阳光照亮。

另外一个可能的因素是，撞击产生的陨坑直径有20-30米，而撞击器本身——它实际上是一节火箭——的长度就有10米，这样的话，撞击器的形状和指向对喷出物的形成会产生重要的影响。这也造成了预测的困难。

基于这些原因，舒尔茨等人认为撞击激起的物质可能只有最初预计的百分之一甚至千分之一。

撞击发生一个星期之后，LCROSS的科学家们终于找到了科拉普雷特不相信不存在的喷出物。美国宇航局公布了两张照片，它们是LCROSS在撞击器撞到月面后15秒拍到的。照片中用红色圆圈圈出了一个模糊的白点，那就是撞击喷出物，它的直径据估计有6-8米。

“有明确的迹象显示出了蒸气和细小碎片构成的羽状尘埃。”科拉普雷特说。他同时还说，“返回的数据都令我们震惊了”，“团队正在努力分析这些高质量的数据”。

南方周末记者尝试询问科拉普雷特：从这些数据中，我们能期待一个结论性的结果吗，还是会像许多其他的探测那样，最后的结论是“结果是非决定性的，还需要更多观测”？他没有做出回答。

美国宇航局在发布的新闻中说，数据分析的结果将在经同行评议的学术期刊上发表。科拉普雷特也曾表示，结果将在今年12月份举行的美国地球物理联合会（AGU）的秋季会议上发表。

有科学家指出，美国宇航局这样一种宣布撞月成功的做法，是敷衍公众批评。“要成就一次惊人的成功，那就要找到大量月表以下的冰。”纽约城市学院的加来道雄对媒体表示，“他们拍到了撞击场面的漂亮照片，但那不值得我们花7900万美元。”“

重返月球”难成行

LCROSS令人失望的表现引起了一些科学家对这个任务的根本性质疑。一名来自休斯顿月球和行星研究所的科学家指出，这个任务从一开始就没有多大意义：如果它发现了水冰，那么也无从知道冰的容量和分布情况；如果它没有发现冰，那可能也只是了说明科学家们这次运气不好。

他认为，更合理同时也会更昂贵的做法是送一个“漫游者”机器人上去，漫游者可以从阳光照射到的地方一直走到黑暗的阴影区，以便比较环境的变化和寻找水冰。“但是美国宇航局选择耍公关技巧，结果产生事与愿违的后果。”他说。

也许美国宇航局现在面临的更大问题是，“重返月球”的整个计划都无法像以前说的那样实现。美国白宫的一个独立太空专家委员会在撞月前一天提交了一份报告，称美国宇航局的“重返月球”无法成行。根据他们的估算，这个计划每年的花费将超过宇航局年度预算30亿美元。

2004年，布什政府提出在2020年之前让宇航员重返月球，为了给这个庞大的计划筹钱，计划在2010年让航天飞机退役，在2015年关闭国际空间站。现在奥巴马政府的这个独立专家委员会认为这些时间都需要调整，比如航天飞机一直要飞到2011年。

美国宇航局的前任副局长阿兰·斯坦恩（AlanStern）认为专家委员会的报告指出了一些事实，即美国宇航局的计划“无法将资源和雄辩言辞匹配起来”。

布什的太空探索计划是首先重返月球，在月球建立永久基地，以此为跳板实现载人登陆火星。专家委员会认为，登陆月球是一个选项，但并不是最佳的。先探索其他近地天体，比如小行星或是火星的卫星，然后再登月是一条更加灵活的道路。“我们附近有很多的天体。事实上，去月球比去一个近地天体还要难。”专家委员会成员、美国麻省理工学院的航空学教授爱德华·克劳力（EdwardCrawley）说。

月球表面广泛存在着水，这是意义重大的发现。但是“深度撞击”可能并不是一个好办法，更合理同时也更昂贵的做法是送一个“漫游者”机器人上去