据美国宇航局喷气推进实验室(JAL)首席研究员玛丽娜·布罗佐维奇介绍,团队先用陆基雷达寻找美国航天局的月球勘测轨道飞行器(LRO),这个航天器实际上不是“失联”的,它一直在运行,并将位置信息回馈给在帕萨迪纳的任务控制中心。给它定位更多意义上是为了操练。这也是航天测试中常常实际使用的方式,先尽可能多地消除一些变量,然后再转到更难的任务。
团队真正要找的,是印度空间研究机构的《月船1号》探月航天器。 它2008年升空,起先好好的,第二年开始却沉默了。乐观的计算推断,它还在绕月飞行,轨道离月面约200公里,周期为2小时8分钟。尽管其轨道参数众所周知,因为确切位置长期未知,所以被正式列为失联。
寻找《月船1号》是棘手的任务。要说发射雷达光束到月球表面再反射回来,并不算难事,美国陆军信号兵早在1946年的戴安娜项目中就实现了;现在也常常用雷达跟踪一些小行星,但《月船1号》是每侧仅1.5米的立方体,个子这么小,实在是“太空捞针”了。
使任务复杂化的另一个因素是月球本身重力场的不均匀。这是由月表下方的质量密集区域造成的,能使围绕月球运行的卫星偏离轨道,就像船被湍急水流冲着走一样。
JPL团队借助宇航局在加州金石深空通讯中心的70米综合天线,向月球发射了高性能的雷达波束,这种波束足以从38万公里外的月球反射,送回有科学意义的信号。而反射回来的信号,则由坐落在西弗吉尼亚州绿岸的100米望远镜捕获。
为提高胜算,JPL团队精心安排了雷达波束的指向。飞船最后露面是在月球的极地轨道,因此这里是探寻的重点。2016年7月2日,波束指向了月球北极上空160公里处。观察中,发现有一个物体在4小时内两次穿越波束,提示这就是《月船1号》。在接下来的3个月中,它7次被跟踪到,并由波多黎各的阿雷西沃天文台使用更强大的雷达独立观察而确认。
“事实证明,我们需要将飞船的定位从2009年设定的原始轨道转向约180度,也即转半圈,”JPL太阳能系统动力学团队经理瑞恩·帕克说,“但它的轨道还是保持预期的形状和指向。”
JPL团队表示,这次采用的是一家创新公司的雷达技术。以地球上的雷达跟踪这2个航天器成功,开辟了月球探测新的可能性。这为未来月球任务提供了评估碰撞危险的新工具,将航天器的导航或通信安全提升到新的层次。 小云