20 世纪 60 年代和 70 年代，阿波罗宇航员在登陆月球后做了很多事情。他们开车，打高尔夫球，插旗，做实验，还发射迫击炮……等等，什么？是的，这些 NASA 宇航员不仅将迫击炮和炸药带到了月球，还在阿波罗 16 号和 17 号在月球表面的停留期间使用了它们。然而，在你认为我们在测试军事防御以应对外星人（或俄罗斯人）入侵之前，这些爆炸都是为了科学。
那么，他们为什么要用炸药在月球上进行研究呢？这一切都是为了发现月球内部的结构。我们通过了解地震波在地球上传播的方式，知道了地球的层次——地壳、地幔和地核。地震波（P 波和 S 波，由波的运动方式定义）在不同类型的物质中以不同的速度传播。在某些情况下，它们根本无法穿过，就像 S 波无法穿过地球液态外核一样。
通过测量地震波预期到达时间的变化，我们可以确定我们星球内部的结构（称为“地震成像”或“地震层析成像”）。现在，你可以通过两种方式收集这些数据：第一种是“被动地震”，即安装地震仪并记录地球上发生的大的、遥远的地震的地震波信息；另一种是“主动地震”，即人类通过放下重物（“夯击”）或在地面或水中引爆小型爆炸来制造自己的地震波。然后，地震仪或检波器会记录新产生的地震波在反射（或不反射）不同物质时返回的时间。
事实证明，月球是一个相对“安静”的地震体。在月球上安装的用于检测“月震”的地震仪并没有探测到太多，除了数千次深层地震和 8 年间仅 3 次估计震级超过 M5 的地震。在地球上，我们每周都有多次 M5 级的地震。因此，月球提供的“被动”地震数据并不多。安装在月球上的地震仪还会检测到自然撞击（陨石）和人造撞击（航天器碎片）等物体。即便如此，天然月震还是让地质学家绘制出了月球的内部结构图，证明它有一个固体的金属内核和一个薄的液态外核，两者与地球相比都相对较小。
然而，为了获得月球地下结构的详细信息，地质学家需要的不仅仅是天然月震。这就是“主动”地震的作用。对于阿波罗任务，开发了一个系统，直接在地面引爆小型爆炸以产生“夯击”。然后，布置在月球表面一条线上的检波器会收集有关波的信息。阿波罗宇航员引爆了十九次夯击爆炸，以帮助绘制登月舱附近实验装置下方的地面地图。
然而，我们需要产生大爆炸才能“成像”到更深的月球地下。为此，阿波罗 14 号和 16 号都将迫击炮带到了月球，以便在宇航员设置的地震站（见下文）几公里外发射火箭推进手榴弹。其想法是沿检波器阵列发射迫击炮，以记录爆炸及其产生的地震波和反射，从而比“夯击”覆盖更广的区域。在阿波罗 16 号任务中，发射了三枚这种迫击炮，爆炸范围在 775-1024 克炸药之间。
一张图，显示了阿波罗 16 号主动地震实验，包括检波器阵列和迫击炮。NASA
一张图，显示了阿波罗 16 号主动地震实验，包括检波器阵列和迫击炮。NASA
现在，在你想象宇航员投掷炸药之前，迫击炮是无线电控制的，所以它们实际上是在宇航员离开月球表面后发射的。这些实验发现，数十亿年来来自太空（以及现在的人类）的轰击，已经将月球地下几百米的表层变成了比我们预期的更深的岩石碎屑（称为角砾岩）。（阿波罗 14 号的迫击炮从未发射，因为确定它们可能会损坏其他已设置好的实验。）
在阿波罗 17 号任务（唯一载有地质学家的载人任务）期间，使用了一个更简单的系统。在月球车 excursion 期间，将爆破装药部署到距离着陆器 3.5 公里远的地方。这些不是无线电控制的炸药，而是拉出销子后由热定时器引爆的装药（然而，定时器设定的是天而不是分钟……没有像《绝世天劫》那样戏剧化的情况）。在这项最大的月球地震实验中，我们发现着陆点附近表层的玄武岩层厚约 1.4 公里（这可是大量的玄武岩熔岩！）。
1972 年底，宇航员正在为阿波罗 17 号月球地震剖面实验布置爆破装药。NASA
1972 年底，宇航员正在为阿波罗 17 号月球地震剖面实验布置爆破装药。NASA
所以，多亏了一些巧妙地使用迫击炮和炸药，我们对月球地下结构有了更多的了解……至少在几个地方。自阿波罗任务以来，月球上再也没有进行过主动地震实验，也没有计划在其他任何行星体上进行此类实验（尽管“毅力号”火星车配备了探地雷达）。在那之前，有人可以写一个剧本，让宇航员重复使用 20 世纪 60 年代的迫击炮发射器来抵御外星入侵者。
