Varför inte bygga en space telescope direkt på månen?

Om du vill få den vackraste, renaste bilder av vårt Universum, är det bäst att lämna Jorden. Här, på vår planet kan du hitta en hel massa av olika effekter, som hindrar vår visualisering. Ljusföroreningar begränsa utbudet av vår vision, atmosfären är skadliga för vår resolution och vår förmåga att se klart; molnen och vädret hindrade oss att samla in ljus, Solen och Jorden själva kommer att blockera en stor del av vårt synfält från varje punkt på Jorden.

Och ändå är det ett Observatorium som Hubble, Chandra, Fermi, Spitzer, och andra har visat att effekten av rymdbaserade teleskop. De typer och de uppgifter de tillbaka till Jorden, lärt oss mycket mer saker än vad som kunde undervisa liknande observationer som gjorts på plats. Varför inte placera sedan teleskop på månen? Tro det eller ej, men det är en fruktansvärd idé. Hon har bara en bra punkt. Och här är varför.

Ett teleskop på månen: är det dåligt?

Månen, vid första anblicken kan det tyckas vara den perfekta platsen att vara värd för teleskopet. Det är nästan ingen atmosfär, eliminera eventuella rädslor av ljusföroreningar. Det är långt från den Mark, som bör kraftigt minska störningar från alla signaler som produceras av människor. Mycket långa nätter innebär också att du kan observera samma mål kontinuerligt under 14 dagar utan avbrott. Och eftersom du har fast mark, du behöver inte gyros eller hjulet för vägledning. Allt verkade vara cool.

Men när du börjar tänka på hur Månen roterar runt Jorden, systemet Månen-Jorden som helhet, som kretsar runt Solen, börjar du förstå några av de utmaningar som oundvikligen står inför hela idén.

För det första, om du sätter ditt teleskop på månen, vilken sida kommer du välja: nära eller långt? Var och en av dem har sina nackdelar.

Om du placerar ditt teleskop på nära Jorden som vetter mot baksidan av månen, du kommer alltid att se Marken. Detta innebär att du kan skicka och ta emot signaler för att styra teleskopet och hämta data utan förseningar, och den enda begränsningen är ljusets hastighet. Men det tyder också på att störningar från Jorden, såsom radio-signaler, kommer det alltid att vara ett problem som du kommer att övervägas.

Å andra sidan, om du är på den bortre sidan av månen, du effektivt skydda dig från allt som kommer från Jorden, men du har heller ingen direkt dataöverföring väg eller underhåll av kommunikation signal. Kommer att installera ytterligare en mekanism, Skytteln eller hålla en anslutning på nära sidan för att styra teleskopet.

I alla fall, du kommer att ha en hel del problem som har att bekämpa, och som vanligt är inte i avgrunden av den interplanetära rymden. De två största:

Lentracte. Jag tror att Månen styr tidvattnet på Jorden? Tidvattenkrafter som Jorden utövar på månen är 20 gånger starkare än tidvatten krafter som Månen utövar på Jorden. Nog för att provocera satellit-sjuklig lentracte.

Skillnaden i temperatur. På grund av tidvatten låsning av månen till Jorden och dess extremt långsamma rotation, det är som badar i solljus och som nästan ständigt i 14 dagar och sedan störtar in i totalt mörker under 14 dagar. Dagtid kan temperaturen nå över 100 grader Celsius, och på natten Månen kyler ner till -173 grader.

Medan space telescope är att kunna kontrollera sin temperatur genom passiv eller aktiv kylning (eller en kombination av båda), teleskopet bör kylas ned till under temperaturen i de våglängder som det är att försöka observera, eller buller kommer att vara nära den förväntade signalen. Det skulle vara en stor nackdel för ultraviolett ljus, på optisk väg eller via infraröd astronomi, om åtminstone en av dem har försökt att utveckla på månen.

Design av ett teleskop som kan motstå dessa extrema temperaturer medan du arbetar, en mycket svår uppgift. Inte överraskande, den enda teleskop på månen som vi har är ultraviolett teleskop på nära sidan av traveller, som arbetar vid våglängder där Jordens atmosfär absorberar nästan allt ljus.

För de flesta program, skicka ut i rymden skulle vara ett bättre alternativ än Månen. Ytan på månen, att döma av den extrema temperaturer och svårigheter i kommunikation med Jorden, har fler nackdelar än närvaron av den yta på vilken du kan bygga eller göra något annat.

Men det är en väldigt specifik applikation som erbjuder Månen: radioteleskop. Landet är otroligt “radiogramme” källa för naturliga och mänskliga orsaker. Även i rymden, de signaler som kommer från Jorden, genomsyrar hela solsystemet. Men Månen ger en fantastisk immunitet mot radiosignaler från Jorden: den bortre sidan av satellit-bokstavligen använder alla lunar kroppen som en sköld.

I början av detta år, kosmolog Joe silke skrev:

“Far side of the moon är den bästa platsen i de inre delarna av solsystemet, för övervakning av lågfrekventa radiovågor — bara vågor som kan detektera svaga spår kvar av Big Bang i rymden. GRT möta en alltför stor inblandning från elektromagnetisk förorening, som orsakats av mänsklig verksamhet, såsom Maritim kommunikation och kortvåg sänder för att få en tydlig signal, och Jordens jonosfär kvarter lång våg”.

Vi kan upptäcka signaler på inflationen, de första stadierna av Big Bang, och bildandet av de första stjärnorna i Universum med en lunar radio telescope. Även om förhoppningen är att göra det på Jorden eller i rymden, månens yta erbjuder långt mer känslighet, eftersom skyddad från Jorden skärm än alla andra alternativ.

För närvarande, när någon rymdfarkoster går bakom månen sedd från Jorden, han är i en radio blackout. Det faktum att radiovågor kan inte passera genom månen, innebär att inga signaler du kan inte skicka eller ta emot under denna period. Satelliter som kretsar runt jorden, någon avlägsen station eller Rovers och även astronauterna “Apollo” förlorar förmågan att kommunicera med Jorden.

Men det betyder också att de är skyddade från alla typer av kontamination av signaler, som är född på Jorden. GPS-anslutning, mikrovågsugn, radar, cellulär och Wi-Fi-signaler, och även den digitala kameran är bland de många landbaserade källor till föroreningar radio Observatorium. Men på den bortre sidan av månen alla störningskällor 100% blockeras. Det är den renaste miljön för radioastronomi, som du kan tänka dig.

Dr. Jillion Scudder noterar också att denna idé har sina nackdelar. För dataöverföring om du vill ha något som en orbital enhet som kan kommunicera både med Marken och med ett teleskop. Teleskop eller array av teleskop som ska byggas och placeras ut på månen och kopplas samman, om vi talar om bergen (helst). Alternativt, kan du hålla kablarna till nära sida för överföring till Marken.

Och det största problemet är kostnaden. Transport av material till månen, landa på månens yta, distribuera och mycket mer — ett fantastiskt jobb. Även de mest blygsamma förslag Lunar array för radiookologie (LARC) består av hundratals antenner med enkel design, som distribueras i en två kilometer utbud. Projektet kommer att kosta $ 1 miljarder kronor och kommer att bli den dyraste radiomuseum i Jordens historia, om det är byggt.

Nästan alla vettiga förslag i fråga om astronomi innebär att utrymmet är mycket bättre månens yta för placering av teleskopet. Förändringar i temperatur förekommer i alla delar av månen. Endast radio astronomer kunde få en fördel genom att placera ett teleskop på den bortre sidan av månen, men det skulle kosta stora pengar.

Tills vi hittar ett sätt att slå ut kostnaderna eller komma med något bättre, det är högst osannolikt att vi någonsin får se en lunar teleskop, överlägsen andra alternativ. Universum är inte på väg någonstans, hon väntar när vi avslöja hennes hemligheter.

Och du undrar varför vi inte bygga teleskop på månen? Berätta för oss i vår chatt i Telegram.


Date:

by