Hvorfor ikke bygge en space telescope direkte på månen?

Hvis du ønsker at få det mest uberørte, reneste billeder af vores Univers, det er bedst at forlade Jorden. Her på vores planet, kan du finde en hel bunke af forskellige effekter, som forhindre vores visualisering. Lysforurening begrænse omfanget af vores vision; atmosfæren er skadelige for vores beslutning, og vores evne til at se klart, skyerne, og vejret forhindrede os at indsamle lys, Solen og Jorden selv vil blokere en stor del af vores synsfelt, der fra ethvert punkt på Jorden.

Og endnu Observatoriet som Hubble, Chandra, Fermi, Spitzer, og andre har påvist effektiviteten af rumbaserede teleskoper. De typer og de data, de vendte tilbage til Jorden, lærte os mange flere ting, end man kunne lære lignende observationer er gjort på Jorden. Hvorfor så ikke placere teleskop på månen? Tro det eller ej, men det er en frygtelig idé. Hun har kun en god ting. Og her er hvorfor.

Et teleskop på månen: er det dårligt?

Månen, ved første øjekast, kan det virke, det perfekte sted at være vært for teleskopet. Der er næsten ingen atmosfære, fjerne enhver frygt for lysforurening. Det er langt fra den Jord, som skal reducere interferens fra signaler, der er produceret af mennesker. Meget lange nætter betyder også, at du kan observere det samme mål uafbrudt i 14 dage uden afbrydelse. Og da du har fast grund, og du behøver ikke gyroer eller hjul, for at få vejledning. Alt syntes at være cool.

Men når du begynder at tænke over, hvordan Månen roterer omkring Jorden, systemet Moon-Jorden som et hele, der kredser om Solen, du begynder at forstå nogle af de udfordringer, der uundgåeligt står over for hele ideen.

For det første, hvis du sætter dit teleskop på månen, hvilken side vil du vælge: tæt på eller langt væk? Hver af dem har sine ulemper.

Hvis du placerer din teleskop på nær Jorden vendende) side of the moon, vil du altid kunne se Jorden. Dette betyder, at du kan sende og modtage signaler til at styre dit teleskop og hente de data, uden forsinkelser, og den eneste begrænsning er lysets hastighed. Men det tyder også på, at interferens fra Jorden, såsom radio-signaler, vil der altid være et problem, at du bliver nødt til at blive overvejet.

På den anden side, hvis du er på den anden side af månen, så du effektivt kan beskytte dig fra alt, der kommer fra Jorden, men du har også nogen direkte dataoverførsel sti eller vedligeholdelse af kommunikation signal. Bliver nødt til at installere yderligere mekanisme, Orbiter eller hold en forbindelse på den nærmeste side til at styre teleskopet.

I nogen tilfælde, vil du have en masse problemer, som bliver nødt til at kæmpe, og som almindeligvis ikke er i afgrunden af interplanetariske rum. De to største:

Lentracte. Jeg tror, at Månen styrer tidevandet på Jorden? Tidevandskræfterne, at Jorden udøver på månen er 20 gange stærkere end tidevandskræfterne, at Månen udøver på Jorden. Nok til at provokere satellit-sygelig lentracte.

Forskellen i temperatur. På grund af tidevand låsning af månen til Jorden og dens ekstremt langsom rotation, det er badet i sollys næsten konstant i 14 dage og derefter kaster sig ud i fuldstændig mørke for 14 dage. Dagtimerne temperaturer kan nå op over 100 grader Celsius, og om natten er Månen køler ned til -173 grader.

Mens space telescope er i stand til at kontrollere sin temperatur ved passiv eller aktiv køling (eller en kombination af begge), teleskopet skal køle ned til under den temperatur, der af de bølgelængder, som det forsøger at observere eller støj vil være tæt på det forventede signal. Det ville være en stor ulempe for ultraviolet lys, optisk eller infrarød astronomi, hvis mindst en af dem forsøgte at udvikle sig på månen.

Design et teleskop, der kan modstå disse ekstreme temperaturer, mens du arbejder, en meget vanskelig opgave. Ikke overraskende, den eneste, der står på månen, som vi har, er ultraviolet teleskop på den nærmeste side af den rejsende, der opererer på de bølgelængder, hvor Jordens atmosfære absorberer næsten alt lys.

For de fleste applikationer, du sender ud i rummet ville være en bedre løsning end Månen. Overfladen af månen, men at dømme efter de ekstreme temperaturer og vanskeligheder med kommunikation med Jorden, giver flere ulemper end tilstedeværelsen af den overflade, som du kan bygge eller gøre noget andet.

Men der er en meget bestemt program, der byder på Månen: radio-teleskoper. Landet er utroligt “radiogramme” kilde til naturlige og menneskelige grunde. Selv i rum, de signaler, der kommer fra Jorden, gennemsyrer hele solsystemet. Men Månen giver en fantastisk immunitet over for radiosignaler af Jorden: den anden side af satellit-bogstaveligt bruger alle af månens krop som et skjold.

I begyndelsen af dette år, kosmolog Joe silke skrev:

“The far side of the moon er det bedste sted i det indre solsystem for overvågning lavfrekvente radiobølger — den eneste bølger, der er i stand til at afsløre svage spor af Big Bang i rummet. BRT opfylde alt for meget indblanding fra elektromagnetisk forurening, der er forårsaget af menneskelig aktivitet, såsom Maritime kommunikation og kortbølge radio-for at få et klart signal, og Jordens ionosfæren blokke den lange bølge”.

Vi kunne opfange signaler for inflation, er den første faser af Big Bang, og dannelsen af de første stjerner i Universet med en måne radio telescope. Selv om det er håbet at gøre det på Jorden eller i rummet, månens overflade giver langt mere følsom, fordi beskyttet mod Jorden skærm end nogen anden mulighed.

I øjeblikket, når alle rumfartøjer går bag månen, når den ses fra Jorden, han er i en radio-blackout. Det faktum, at radio bølger kan ikke passere gennem månen, betyder, at ingen signaler, kan du ikke sende eller modtage i løbet af denne periode. Satellitter i kredsløb, enhver fjernt fra en station eller Rovers og selv astronauter “Apollo” mister evnen til at kommunikere med Jorden.

Men det betyder også, at de er beskyttet mod alle former for kontaminering-signaler, som er født på Jorden. GPS-forbindelse, mikrobølgeovn, radar, cellulær og Wi-Fi signaler, og selv digitale kamera er blandt de mange landbaserede kilder til forurenende stoffer til radio Observatory. Men på den anden side af månen alle kilder til interferens 100% blokeret. Det er den reneste miljø for radio astronomy, som du kan forestille dig.

Dr. Jillion Scudder bemærker også, at denne idé har også sine ulemper. For at overføre data du vil have noget, som en orbital enhed, der kan kommunikere både med Jorden og med et teleskop. Telescope array af teleskoper til at blive bygget og indsat på månen og knyttet sammen, hvis vi taler om bjergene (helst). Alternativt, du kunne holde kablerne til den nærmeste side for transmission til Jorden.

Og det største problem er prisen. Transport af materiale til månen landing på månens overflade, implementering og meget mere, et fantastisk stykke arbejde. Selv de mest beskedne forslag, Månens array for radiookologie (LARC) består af hundredvis af antenner, der med simpelt design, som fordeles på en to kilometer rækkevidde. Projektet vil koste $ 1 milliard, og vil være den dyreste radiomuseum i historien om Jorden, hvis den er bygget.

Næsten alle fornuftige forslag inden for astronomi indebærer, at den plads er meget bedre månens overflade til placering af teleskopet. Ændringer i temperatur, der forekommer i alle dele af månen. Kun radio astronomer kunne opnå en fordel ved at placere et teleskop på den anden side af månen, men det ville koste mange penge.

Indtil vi finder en måde at banke ud af omkostninger eller komme op med noget bedre, det er meget usandsynligt, at vi nogensinde vil se en måne teleskop, der er overlegen i forhold til andre muligheder. Universet er ikke at gå hvor som helst, hun venter, når vi afsløre sine hemmeligheder.

Og du spekulerer på, hvorfor vi ikke bygge teleskoper på månen? Fortæl os i vores chat i Telegrammet.


Date:

by