1969年7月21日，阿波罗11号的“鹰”号登月舱从月球表面起飞，与轨道上的“哥伦比亚”号指令舱会合。对接后，尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林携带22公斤月球岩石爬回“哥伦比亚”号。然后，船员关闭舱门，指令舱返回地球。
不过，在离开之前，它抛弃了“鹰”号，使其上升段停留在月球赤道上方约125公里的逆行轨道上。美国宇航局一直认为这个轨道是不稳定的，并且“鹰”号后来一定坠毁在月球表面。
现在，一项新的分析表明，“鹰”号仍然在那里，轨道与“哥伦比亚”号离开时基本相同。独立研究员詹姆斯·米多（James Meador）表示：“存在某种可能性，这台机器可能已经进入了一个惰性状态，使其能够保留在轨道上直到今天。” 事实上，这艘航天器可能仍然可以从地球上被任何人看到，只要他们愿意努力寻找。
行星地质学家早就知道月球的质量并非均匀分布在其体积内。相反，地下的质量集中导致月球引力场产生微小的变化，使得大多数月球轨道长期不稳定。
2012年，美国宇航局发射了名为GRAIL的两艘航天器来绘制月球引力场图，这项任务最终创建了该变化场的详细地图。
这给了米多一个想法。没有人知道“鹰”号在被美国宇航局遗弃后发生了什么。那么，为什么不利用这张地图来推断“鹰”号的轨道是如何衰减的，以及它最终可能撞击月球表面的位置呢？这可能会为观测者指出“鹰”号最终归宿的撞击坑。
故意坠毁
相比之下，阿波罗12、14、15、16和17号的月球上升段都曾被故意坠毁到月球上，以帮助校准宇航员留在表面的地震仪。阿波罗13号的宇航员曾戏剧性地将他们的上升段用作返回地球的救生舱，在那里它在大气层中烧毁。
米多开始使用美国宇航局和其他机构开发的开源程序“通用任务分析工具”（General Mission Analysis Tool）来完成这项任务。该工具可以模拟航天器在任何引力场中的轨迹，并广泛用于模拟地球轨道、月球、火星及更远行星的任务。
米多将GRAIL的月球引力场数据载入该程序，然后用它来推断“鹰”号在1969年被“哥伦比亚”号抛弃后发生了什么。该程序将“鹰”号模型化为一个均匀的球体，并考虑了许多微小但相关的力，例如地球、太阳和除水星之外的所有行星的引力。
在每个时间点，它会计算所有这些力的影响，以确定航天器在下一个时间点的位置，然后重复这个过程。通过这种方式，它计算出航天器的轨道如何随时间变化。
它甚至可以包含太阳辐射压力的影响。通过运行该程序并考虑和不考虑此力，米多发现它对“鹰”号的轨道影响很小。当然，这种稳定性可能是由于程序中航天器一组特定的初始参数——抛弃时间、纬度、经度和高度、航向角等等。因此，米多对这些参数进行了微小的改变，以观察它们对轨道长期稳定性的影响。他表示，使用100种不同的随机参数组合，“所有结果都显示出相似的行为”。
燃料爆炸
令他明显惊讶的是，这意味着“鹰”号的轨道不像之前所假设的那样不稳定。
米多总结道：“这些数值实验支持这样一个假设，即即使初始条件存在不确定性，‘鹰’号的真实轨道也表现出长期的稳定性，并且航天器不会由于引力效应而撞击月球。”
然而，月球舱可能因其他问题而失效，因为它的设计寿命仅为10天。例如，未燃烧的燃料可能会泄漏或爆炸。有大量文献记载了失效的卫星和废弃的火箭级在地球轨道上爆炸的案例，原因是未用完的燃料被点燃。“鹰”号也可能遭受了类似的命运。
但米多说，如果它幸存下来，那么这艘航天器今天应该可以被观测到。早在2009年，印度空间研究组织就与Chandrayaan-1月球轨道器失去了联系，这是一个立方体状的航天器，大小不到“鹰”号的一半。
然而，在2016年，美国宇航局喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的科学家们通过向月球表面上方的一个预期航天器通过点发射雷达，再次找到了它。
失联时，Chandrayaan-1处于极地轨道，经过北极和南极。果然，航天器如期出现。
米多说，可以使用类似的技术找到“鹰”号。在这种情况下，航天器处于月球表面上方约125公里的赤道轨道；瞄准月球边缘上方发射雷达可能会发现它。他说：“四个经过精心选择的两小时观测时段应该能提供足够的覆盖范围，有可能重新定位太空探索史上最重要的文物之一。”
现在轮到喷气推进实验室的雷达科学家们了，如果他们有几个小时的空闲时间。这将是一个壮观的发现。
参考：阿波罗11号“鹰”号月球舱上升段的长期轨道稳定性：arxiv.org/abs/2105.10088
