Potrošeni gornji stupanj rakete Falcon 9, koji je 2025. prema Mjesecu ponio letjelice Blue Ghost 1 i Hakuto-R Resilience, prema aktualnim proračunima udarit će u Mjesečevu površinu u srijedu, 5. kolovoza. Udar se očekuje oko 6:34 po univerzalnom vremenu, odnosno u 8:34 po hrvatskom vremenu, u blizini kratera Einstein, uz rub vidljive strane Mjeseca.
Sudar nije planiran dio svemirske misije. Raketa je nakon isporuke tereta ostala na visokoj Zemljinoj orbiti koja presijeca putanju Mjeseca, a orbitalna dinamika sada je vodi prema njegovoj površini. Astronomi žele iskoristiti rijetku priliku da zabilježe bljesak, oblak izbačenog materijala i svježi krater.
Prema najnovijim orbitalnim izračunima, vrijeme i mjesto udara još se mogu neznatno promijeniti. Na takve objekte tijekom dugog putovanja utječe i Sunčevo zračenje, osobito dok se raketni stupanj rotira i mijenja površinu izloženu svjetlosti. Ipak, predviđanje se sada mjeri u sekundama i kilometrima, a dodatna opažanja prije udara trebala bi ga još preciznije odrediti.
Energija usporediva s nekoliko tona TNT-a
Gornji stupanj Falcona 9 pri udaru bi se trebao kretati brzinom od oko 2,43 kilometra u sekundi. Autori znanstvenog rada, računaju s masom od približno četiri tone i kinetičkom energijom od 11,8 gigadžula. To je usporedivo s energijom eksplozije oko 2,8 tona TNT-a.
To nije ista stvar kao eksplozija na Mjesecu. Riječ je o kinetičkoj energiji masivnog metalnog objekta koji velikom brzinom udara u tlo. Koliki će se njezin dio pretvoriti u svjetlost, toplinu, krater i oblak prašine ovisit će o sastavu površine i položaju raketnog stupnja pri sudaru.
Masa objekta nije poznata do posljednjeg kilograma. Orbitalni stručnjak Bill Gray, koji je prvi izračunao putanju udara, koristi procjenu od oko 4,9 tona i dobiva energiju od približno 14,5 gigadžula. Razlika proizlazi iz pretpostavki o preostaloj masi stupnja, ne iz sumnje u sam sudar.
Stupanj je dug oko 12 metara i promjera oko četiri metra. Veći je i masivniji od većine prirodnih tijela koja svakodnevno pogađaju Mjesec, ali se kreće mnogo sporije od meteoroida, koji najčešće udaraju brzinama većim od 10 kilometara u sekundi.
Sudar će biti lakše predvidjeti nego vidjeti
Mjesto udara nalazi se na osvijetljenom dijelu Mjeseca, vrlo blizu njegova ruba gledanog sa Zemlje. To je loša vijest za pokušaj snimanja bljeska. Kratki udarni bljeskovi najlakše se opažaju na tamnoj strani Mjeseca, dok ovdje sunčeva svjetlost prekriva velik dio slabog signala.
Bljesak bi, ako nastane, trebao trajati kraće od jedne sekunde. Autori rada naglašavaju da dosad nije potvrđeno opažanje ni prirodnog ni umjetnog udara na osvijetljenoj strani Mjeseca. Modeli zato daju širok raspon mogućnosti, od događaja koji bi mogao snimiti teleskop do bljeska preslabog čak i za velike instrumente.
Ključna je nepoznanica hoće li stupanj pogoditi rastresiti mjesečev regolit ili izloženiju stijenu. Regolit je sloj prašine, usitnjenog kamenja i krhotina koji prekriva veći dio Mjeseca. Udar u takav materijal mogao bi proizvesti drukčiji signal i veći oblak izbačenih čestica nego udar u čvrstu stijenu.
U Hrvatskoj će se događaj zbiti po danu. Zato se ne radi o prizoru koji će biti moguće pratiti golim okom ili običnim dalekozorom. Najbolje uvjete imat će promatrači na dijelu američkog kontinenta gdje će Mjesec tada biti iznad horizonta u noćnim satima, uz kampanje profesionalnih i amaterskih astronoma.
Krater širok do 30 metara
Prema modelima, udar bi mogao ostaviti krater promjera između 20 i 30 metara. Jedan izračun daje promjer od oko 27 metara i dubinu od približno pet metara. Teleskopi na Zemlji neće moći razlučiti tako malen krater, ali bi ga letjelice u Mjesečevoj orbiti trebale moći pronaći na snimkama prije i nakon udara.
Simulacija predviđa da bi svježe izbačeni materijal mogao prekriti područje promjera oko 70 metara. Model procjenjuje da će udar izbaciti oko 1,1 milijun kilograma regolita, odnosno 150 do 200 puta više materijala nego što iznosi procijenjena masa samog raketnog stupnja.
Dio najsitnijih čestica mogao bi dosegnuti balistički domet blizu 1000 kilometara. Većina izbačenog materijala vratila bi se na površinu u nekoliko sekundi, dok bi sitnije čestice mogle ostati u letu nekoliko minuta.
Te brojke nisu konačna prognoza stvarnog kratera. Simulacija je iz praktičnih razloga pretpostavila okomiti, uzdužni udar, dok se stvarni sudar očekuje pod kutom od oko 34 stupnja u odnosu na okomicu na površinu. Položaj stupnja pri udaru također nije poznat. Ako se raspadne na velike dijelove, moguć je i dvostruki krater, kakav je 2022. ostavio stupanj kineske misije Chang’e 5-T1.
Letjelice će tražiti trag udara
NASA-in Lunar Reconnaissance Orbiter već ima referentne snimke područja, a nakon udara trebao bi ponovno fotografirati mjesto sudara. Južnokorejski Pathfinder Lunar Orbiter proći će na udaljenosti od nekoliko kilometara od raketnog stupnja oko dvije minute prije udara te također priprema opažanja.
Promatranja će se provoditi i sa Zemlje. Za događaj su predviđena mjerenja teleskopima opservatorija Apache Point , teleskopa Lowell Discovery i Europskog južnog opservatorija, a u opažanja su uključeni i amaterski astronomi kroz NASA-in projekt Impact Flash!.
Umjetni udari u Mjesec nisu nepoznati. Tijekom programa Apollo namjerno su rušeni stupnjevi raketa kako bi seizmometri na površini zabilježili potrese. NASA-ina misija LCROSS 2009. godine također je usmjerila stupanj rakete Centaur prema krateru Cabeus kako bi proučila materijal izbačen ispod površine. Taj je udar pomogao potvrditi prisutnost vodenog leda u trajno zasjenjenim područjima Mjeseca.
Ovaj je slučaj drukčiji jer nije planiran, ali su masa, brzina i približna putanja objekta dovoljno poznate da se opažanja mogu pripremiti unaprijed. Ako bude zabilježen bljesak ili oblak prašine, astronomi će prvi put moći izravno usporediti ponašanje sporog, velikog komada svemirskog otpada s poznatim parametrima udara.
