LUMIO 是一项新近获批的立方体卫星任务,旨在观测流星体撞击月球背面。它的目标是通过探测撞击过程中产生的闪光,填补地月系统中流星体通量的认知空白。
欧洲航天局批准了月球流星体撞击观测器(LUMIO)立方体卫星任务的下一阶段,这意味着它最早可能在 2027 年准备发射。
每天都有大量的流星体撞击地球和月球。这些小行星、行星和彗星的碎片已被研究数十年,尤其是在流星雨期间。
统计流星雨的频率和流星体撞击地球的次数(也称为流星体通量)对于构建模型至关重要,这些模型有助于我们了解流星雨的成因、发生频率以及可能造成的危害程度。这些模型可用于预测下一次大型流星体撞击地球的时间,或它们可能对太空设备造成损害的速度。
月球的通量与地球相似,这意味着了解月球表面受到的相同撞击(撞击的大小、速度和影响范围)有助于为这些模型添加更多信息。

- 流星雨会影响未来月球上的探测车或栖息地吗?
- 这些流星体会对太空中的设备或月球表面的设备造成多大的损害?
- 未来人类在月球上的栖息地需要哪些防御策略?
- 撞击月球表面的流星体在空间和时间上有哪些特征?
这项任务还将有助于解答我们关于撞击如何随月球地理环境变化的一些问题,包括:撞击是否均匀分布在月球表面?或者,在轨道上领先于月球的一侧是否真的比另一侧多遭受高达 80% 的撞击?
未来有一天,这项任务的数据可能对设计下一阶段月球探索的危险应对策略至关重要,并能作为月球态势感知计划的一部分,保护未来长期居住在月球上的人类和探测车。
这些撞击事件可以通过多种方式记录,例如它们产生的地震波、形成的可见新陨石坑或辐射闪光。通过监测这些闪光,可以对地月轨道上更大范围的流星体撞击事件进行调查(传统调查仅包括地球高层大气),这意味着在更短的时间内应该能够探测到更多的流星体撞击事件。
月球撞击GIF
“出于各种原因,LUMIO 选择探测撞击闪光作为最有利的方法:它可以独立探测流星体撞击,提供有关撞击体的最完整信息,并允许监测大面积的月球表面,”LUMIO 合作组在 LUMIO A 阶段完成后发表的一篇论文中解释道。
在一年一度的双子座流星雨期间,该任务探测到了超过 6000 次撞击闪光。
地球-月球系统中月相和来袭流星体的主要方向
这项由意大利米兰理工大学牵头、通过GSTP Element 3项目资助的自主任务,将与地球建立直接连接。由于采用了特殊的环状轨道,这颗立方体卫星将始终能从地面观测到。
为了观测闪光,LUMIO 将使用其主要有效载荷——机载 LUMIOCam。这款光学仪器能够在可见光和近红外光谱范围内探测这些闪光,并能够近乎实时地持续监测和处理数据。
该任务旨在连续观测月球背面长达14天的流星体撞击事件。科学家希望借此收集到更多关于近地流星体的数据。月球是这些撞击事件的天然目标,但利用地球上的望远镜观测这些闪光现象仅限于月球近侧被照亮面积在10%到50%之间的时段,而且观测结果常常受到背景噪声的影响。而对月球背面的观测则可以在月球被照亮面积小于50%时进行,这种情况在其公转周期的一半时间内都会出现。

LUMIO任务的具体目标是:
- 对月球表面进行观测,以探测流星体撞击并描述其通量、强度、发光能量、大小和位置。
- 为了补充利用地球资源在空间、时间和质量方面所能获得的观测结果,以便更好地了解流星体环境。
- 演示立方体卫星在月球环境中的部署和自主运行,包括导航和轨迹控制方面。
- 在月球环境中演示小型化光学仪器、实时机载有效载荷数据处理和平台技术。
LUMIO是欧空局SysNova月球立方体卫星探索挑战赛中两个获胜方案之一,入选并行设计设施进行进一步研究。在通过第0阶段和独立可行性研究后,该任务成功完成了A阶段和B阶段的研究。
恰逢本周我们庆祝小行星日,该团队现在已通过 GSTP 的 Element 3 计划获得资金和批准,并在意大利、挪威、瑞典和英国的支持下,将完成从工程模型制作到发射,最终到正式任务运行的整个过程。

LUMIO任务阶段
该联盟包括 米兰理工大学、 Argotec、 Leonardo、 IMT-Ingegneria Marketing Tecnologia、 Nautilus、ECAPS、LMO 和 S&T挪威。


