Главная » Hi-News » Почему нельзя построить космический телескоп прямо на Луне?

Почему нельзя построить космический телескоп прямо на Луне?

Здесь, на нашей планете, можно найти целую кучу всевозможных эффектов, которые мешают нашим возможностям визуализации. Если вы хотите получить самые девственные, самые чистые снимки нашей Вселенной, лучше всего будет покинуть Землю. Световое загрязнение ограничивать дальность нашего зрения; атмосфера вредит нашей разрешающей способности и нашей способности видеть четко; облака и погода мешают нам собирать свет; Солнце и Земля сами блокируют огромную часть нашего поля зрения из любой точки на Земле.

Виды и данные, которые они вернули на Землю, научили нас намного большим вещам, чем могли бы научить подобные наблюдения, проведенные на Земле. И все же обсерватории вроде Хаббла, Чандры, Ферми, Спитцера и других продемонстрировали, насколько эффективными могут быть космические телескопы. Хотите верьте, хотите нет, но это ужасная идея. Почему бы не разместить тогда телескоп на Луне? И вот почему. У нее есть только один положительный момент.

Телескоп на Луне: разве это плохо?

На ней практически нет атмосферы, что устраняет любые опасения загрязнения светом. Луна, на первый взгляд, может показаться идеальным местом для размещения телескопа. Сверхдлинные ночи также означают, что вы можете наблюдать одну и ту же цель непрерывно на протяжении 14 дней без перерывов. Она находится далеко от Земли, что должно значительно уменьшить помехи от любых сигналов, производимых людьми. Казалось бы, все круто. И поскольку у вас есть прочная почва, вам не нужны гироскопы или колеса для наведения.

Но когда вы начинаете раздумывать о том, как Луна вращается вокруг Земли, о системе Луна-Земля целиком, которые вращаются вокруг Солнца, вы начинаете понимать некоторые проблемы, с которыми неизбежно сталкивается вся эта идея.

У каждой из них есть свои недостатки. Во-первых, если вы поместите свой телескоп на Луне, какую сторону вы выберете: ближнюю или дальнюю?

Это значит, что вы сможете отправлять и получать сигналы, управлять своим телескопом и загружать данные практически без задержек, и единственным ограничением будет скорость света. Если вы разместите свой телескоп на ближней (обращенной к Земле) стороне Луны, вы всегда будете видеть Землю. Но из этого также следует, что помехи от Земли, такие как сигналы радиовещания, всегда будут проблемой, с которой вам придется считаться.

Придется устанавливать дополнительный механизм, орбитальный аппарат или проводить связь на ближнюю сторону, чтобы управлять телескопом. С другой стороны, если вы находитесь на дальней стороне Луны, вы достаточно эффективно защищаете себя от всего, что исходит от Земли, но у вас также нет прямого пути передачи данных или поддержания сигнала связи.

Две крупнейшие: В любом случае, у вас будет множество проблем, с которыми придется бороться и которых обыкновенно нет в бездне межпланетного пространства.

Думаете, это Луна руководит приливами на Земле? Лунотрясения. Их достаточно, чтобы провоцировать на спутнике нехилые лунотрясения. Приливные силы, которые Земля оказывает на Луну в 20 раз сильнее приливных сил, которые Луна оказывает на Землю.

Из-за приливного блокирования Луны Землей и ее чрезвычайно медленного вращения, она купается в солнечном свете практически постоянно в течение 14 дней, а затем окунается в полную темноту на 14 дней. Разница температур. Дневные температуры могут достигать более 100 градусов Цельсия, а ночью Луна остывает до -173 градусов.

Это было бы огромным недостатком для ультрафиолетовой, оптической или инфракрасной астрономии, если бы хоть одну из них пытались бы развивать на Луне. В то время как космический телескоп может контролировать свою температуру посредством активного или пассивного охлаждения (или комбинации обоих), телескоп должен остывать ниже температуры тех длин волн, которые он пытается наблюдать, или шум будет закрывать предполагаемый сигнал.

Неудивительно, что единственным телескопом на Луне, который у нас есть, является ультрафиолетовый телескоп на ближней стороне путника, который работает на длинах волн, на которых атмосфера Земли поглощает почти весь свет. Проектирование телескопа, который может выдержать эти экстремальные температуры и при этом работать, очень сложная задача.

Лунная поверхность, если судить по экстремальным температурам и трудностям коммуникации с Землей, предлагает больше недостатков, чем наличие поверхности, на которой можно строить или делать что-то еще. Для большинства применений отправка в космос будет лучшим вариантом, чем Луна.

Земля — невероятно «радиогромкий» источник, по природным и человеческим причинам. Но есть одно очень специфическое применение, которое предлагает Луна: радиотелескопы. Но Луна обеспечивает потрясающий иммунитет к радиосигналам Земли: дальняя сторона спутника буквально использует все лунное тело как щит. Даже в космосе сигналы, которые исходят с Земли, пронизывают всю Солнечную систему.

В начале этого года космолог Джо Силк писал следующее:

Наземные радиотелескопы встречают слишком большое количество помех от электромагнитного загрязнения, вызванного человеческой активностью, такого как морская связь и коротковолновое вещание, чтобы получить четкий сигнал, а ионосфера Земли блокирует самые длинные волны». «Дальняя сторона Луны — лучшее место во внутренней Солнечной системе для мониторинга низкочастотных радиоволн — единственных волн, способных обнаружить слабые следы, оставленные Большим Взрывом в космосе.

Хотя есть надежда сделать это на Земле или в космосе, лунная дальняя поверхность предлагает больше чувствительности, потому что защищена от Земли экраном, чем любой другой вариант. Мы могли бы обнаружить сигналы инфляции, первых этапов Большого Взрыва, и формирования первых звезд во Вселенной при помощи лунного радиотелескопа.

Тот факт, что радиоволны не могут проходить через Луну, означает, что никакие сигналы нельзя отправить туда или получить в течение этого периода времени. В настоящее время, когда любой космический аппарат заходит за Луну, если смотреть с Земли, он попадает в радио-блэкаут. Орбитальные спутники, любые дальние станции или роверы и даже астронавты «Аполлона» теряют возможность общаться с Землей.

GPS-связь, микроволновые печи, радиолокационные, сотовые и Wi-Fi-сигналы, и даже цифровые камеры относятся к числу многих наземных источников, загрязняющих радиообсерватории. Но это также означает, что они защищены от всех видов загрязняющих радиосигналов, которые рождаются на Земле. Это самая чистая среда для радиоастрономии, которую только можно представить. Но на дальней стороны Луны все источники помех на 100% блокируются.

Для передачи данных требуется нечто вроде орбитального устройства, которое сможет связываться как с Землей, так и с телескопом. Доктор Джиллион Скаддер также отмечает, что у этой идеи есть свои недостатки. В качестве альтернативы можно было бы провести кабели к ближней стороне для передачи данных на Землю. Телескоп или массив радиотелескопов должны быть построены и развернуты на Луне и связаны вместе, если говорит о массиве (а этот вариант предпочтительнее).

Транспортировка материала на Луну, высадка на лунную поверхность, развертывание и многое другое — колоссальная работа. И самой большой проблемой будет стоимость. Проект обойдется в 1 миллиард долларов и станет самым дорогим радиомассивом в истории Земли, если будет построен. Даже самое скромное предложение, Лунный массив для радиокосмологии (LARC), состоит из более сотни антенн с простым дизайном, распределенных в двухкилометровом диапазоне.

Перепады температур происходят во всех точках Луны. Практически любое здравое предложение в области астрономии подразумевает, что космос намного лучше лунной поверхности для размещения телескопа. Только радиоастрономы могли бы получить преимущество, разместив телескоп на дальней стороне Луны, но эта возможность обошлась бы в большую копеечку.

Вселенная никуда не денется, она ждет, когда мы раскроем ее секреты. Пока мы не найдем способ скостить расходы или не придумаем нечто получше, крайне маловероятно, что мы когда-нибудь увидим лунный телескоп, превосходящий другие варианты.

Расскажите в нашем чате в Телеграме. А вы задумывались о том, почему мы не строим телескопы на Луне?

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё про высокие технологии

Уши из яблок? Обещания биоинженеров пугают и радуют одновременно

Липкая пластинка с бактериями подарила нам первый антибиотик — пенициллин. Ради прорыва наука черпает вдохновение отовсюду. Доктор Эндрю Пеллинг из Университета Отттавы черпает свои радикальные идеи из классики научной фантастики «Маленький магазин ужасов». Соединение дрожжей с платиновым электродом под напряжением ...

Нейросеть научилась подделывать отпечатки пальцев

Мы вполне успешно ими пользуемся и храним под этим замком массу персональных данных. Сегодня различные биометрические датчики вроде сканера отпечатков пальцев являются необходимыми атрибутами современных смартфонов. А если говорить об отпечатках пальцев, то недавно нейросеть научилась их успешно подделывать и ...