Ha a legszüzesebb és legtisztább képeket akarod világegyetemünkről, akkor a legjobb dolog az, ha elhagyjuk a Földet. Itt a bolygónkon egy csomó különféle effektus található, amelyek zavarják a megjelenítési képességeinket. A fényszennyezés korlátozza látási tartományunkat; a légkör sérti a felbontásunkat és a képességünket, hogy világosan látjuk; a felhők és az időjárás megakadályozzák, hogy fényt gyűjtsünk; A nap és a föld önmagukban a föld bármely részén blokkolja látómezőnk hatalmas részét.
A csillagvizsgálók, mint például a Hubble, a Chandra, a Fermi, a Spitzer és mások, megmutatták, mennyire hatékonyak lehetnek az űrtávcsövek. A Földre visszatérő nézetek és adatok sokkal többet tanultak nekünk, mint a Földről származó hasonló megfigyelések képesek voltak tanítani. Akkor miért nem helyezi a távcsövet a Holdra? Hidd el vagy sem, ez egy szörnyű ötlet. Csak egy pozitív pontja van. És ezért.
Teleszkóp a Holdon: Rossz?
A hold első pillantásra ideális helynek tűnhet a távcső elhelyezéséhez. Gyakorlatilag nincs légköre, kiküszöböli a fényszennyezés félelmét. A Földtől távol helyezkedik el, amelynek jelentősen csökkentenie kell az emberek által kibocsátott bármilyen jel zavarását. Az extra hosszú éjszakák azt is jelentik, hogy ugyanazt a célt folyamatosan megfigyelheti 14 napig, megszakítás nélkül. És mivel szilárd talajon van, nincs szüksége giroszkópokra vagy lebegő kerekekre. Úgy tűnik, hogy minden remek.
De amikor elkezdi gondolkodni arról, hogy a Hold miként forog a Föld körül, az egész Hold-Föld rendszer körül, amely a Nap körül forog, akkor megérti azokat a problémákat, amelyekkel az egész ötlet elkerülhetetlenül szembesül.
Először: ha a távcsövet a Holdra helyezi, melyik oldalát választja: közel vagy messze? Mindegyiknek megvan a maga hátránya.
Promóciós videó:
Ha a távcsövet a Hold közeli (föld felé néző) oldalára helyezi, akkor mindig látni fogja a Földet. Ez azt jelenti, hogy jeleket küldhet és fogadhat, irányíthatja a távcsövet és letölthet adatokat gyakorlatilag késés nélkül, az egyetlen korlátozás a fénysebesség. Ebből az is következik, hogy a Föld zavarása, például a sugárzott jelek, mindig olyan probléma, amelyet meg kell oldani.
Másrészt, ha a hold távoli oldalán tartózkodik, akkor meglehetősen hatékonyan védi magát mindaztól, ami a Földtől származik, de nincs közvetlen adatútja vagy kommunikációs jele sem. Telepítenünk kell egy kiegészítő mechanizmust, egy keringtetőt, vagy kommunikációt kell vezetnünk a közeli oldalra a távcső működtetése érdekében.
Mindenesetre sok olyan problémája lesz, amelyekkel meg kell küzdenie, és amelyek általában nem találhatók a bolygóközi tér szakadékában. A két legnagyobb:
Moonquakes. Gondolod, hogy a hold az irányítja az árapályokat a Földön? Az árapály-erők, amelyeket a Föld a Holdra gyakorol, 20-szor erősebbek, mint az árapály-erők, amelyeket a Hold a Földre gyakorol. Van elég közülük, hogy meglehetősen beteg holdrengéseket provokáljanak a műholdas csatornán.
Hőmérsékleti különbség. Mivel a Hold az árapályot blokkolja a Földön és rendkívül lassan forog, szinte folyamatosan napfényben fürödik 14 napig, majd 14 napig teljes sötétségbe zuhan. A nappali hőmérsékletek meghaladhatják 100 Celsius fokot, éjjel pedig a hold -173 fokra hűlhet.
Míg az űrteleszkóp hőmérséklete aktív vagy passzív hűtéssel (vagy mindkettő kombinációjával) vezérelhető, a távcsőnek a megfigyelt hullámhossz hőmérséklete alatt kell lehűlnie, különben a zaj elhomályosítja a kívánt jelet. Ez hatalmas hátrányt jelentene az ultraibolya, optikai vagy infravörös csillagászat számára, ha ezek közül bármelyiket megpróbálnák fejleszteni a Holdon.
Ijesztő feladat egy olyan távcső megtervezése, amely képes ellenállni ezeknek a szélsőséges hőmérsékleteknek és továbbra is működni. Nem meglepő, hogy a Holdon egyetlen teleszkópunk van az utazó közeli ultraibolya távcsője, amely olyan hullámhosszon működik, amelyen a Föld légköre szinte az összes fényt elnyeli.
A legtöbb alkalmazás esetében az űrbe jutás jobb lehetőség, mint a Hold. A Hold felszíne - a szélsőséges hőmérsékletek és a Földdel való kommunikáció nehézségei alapján - több hátrányt jelent, mint ha felületük épülne, vagy bármi mást megtenne.
De van egy nagyon specifikus alkalmazás, amelyet a Hold kínál: rádióteleszkópok. A Föld hihetetlenül "rádiós hangos" forrás, természeti és emberi okokból. Még az űrben is, a Földből származó jelek áthatolják a teljes Naprendszert. De a Hold óriási immunitást biztosít a Föld rádiójeleivel szemben: a műholdas távoli oldal szó szerint pajzsként használja a teljes holdi testet.
Joe Silk kozmológus ezt az év elején írta:
A hold rádiótávcsövével detektálhattuk az infláció jeleit, a Nagyrobbanás első szakaszát és az univerzum első csillagjainak kialakulását. Noha remény van erre a Földön vagy az űrben, a Hold távoli felülete nagyobb érzékenységet kínál, mivel a Földtől egy pajzs árnyékolja, mint bármely más lehetőséget.
Manapság, amikor bármely űrhajó a Földről nézve túllép a Holdon, rádió-áramszünet lép fel. Az a tény, hogy a rádióhullámok nem haladhatnak át a holdon, azt jelentik, hogy ebben az időszakban nem lehet jeleket küldeni vagy fogadni. A műholdak körül keringő távoli állomások vagy átjárók, sőt az Apollo űrhajósok elveszítik a képességüket a Földdel való kommunikációhoz.
De ez azt is jelenti, hogy védve vannak mindenféle szennyező rádiójeletől, amelyet a Föld generál. A GPS-kommunikáció, a mikrohullámok, a radar, a cellás és a Wi-Fi jelek, és még a digitális fényképezőgépek is a sok földfelszíni forrás közül, amelyek szennyezik a rádiófigyelőket. A hold túloldalán azonban az összes interferenciaforrás 100% -ban blokkolva van. Ez a lehető legtisztább rádiócsillagászati környezet.
Dr. Gillion Scudder azt is megjegyzi, hogy ennek az ötletnek vannak hátrányai. Az adatátvitelhez valamilyen olyan orbitális eszközre van szükség, amely képes kommunikálni mind a Földdel, mind a távcsővel. Távcsövet vagy rádióteleszkóp-sorozatot kell építeni és elhelyezni a Holdon, és össze kell kapcsolni, ha egy tömbről beszél (és ez az opció előnyösebb). Alternatív megoldásként a kábeleket a közeli oldalra lehet vezetni az adatok földre továbbításához.
És a legnagyobb probléma költségek lesz. Anyagok szállítása a Holdra, leszállás a Hold felületére, telepítés és még sok minden más óriási feladat. Még a legszerényesebb javaslat is, a Lunar Array for Radio Cosmology (LARC), több mint száz egyszerű antennából áll, amelyek két kilométer távolságra vannak elosztva. A projekt 1 milliárd dollárba kerül, és ha épül, a Föld története során a legdrágább rádióállomás.
Gyakorlatilag bármely ésszerű csillagászati javaslat azt sugallja, hogy a távcső elhelyezéséhez sokkal jobb a tér, mint a hold felületének. A hőmérséklet esése a hold minden pontján fordul elő. Csak a rádiócsillagászok élvezhetik azt az előnyt, hogy egy távcsövet helyeznek a hold túloldalára, de ez a lehetőség egy nagyon pennybe kerülne.
Amíg nem találunk módot a költségek csökkentésére vagy valami jobb kidolgozására, nagyon valószínűtlen, hogy valaha is látunk egy hold-távcsövet, amely felülmúlja a többi lehetőséget. Az univerzum nem megy sehova, arra vár, hogy felfedje titkait.
Ilya Khel