Ако искате най-девствените, най-чисти снимки на нашата Вселена, най-доброто нещо, което трябва да направите, е да напуснете Земята. Тук на нашата планета можете да намерите цял куп от всякакви ефекти, които пречат на възможностите ни за изобразяване. Светлинното замърсяване ограничава нашия обхват на зрение; атмосферата наранява нашата резолюция и способността ни да виждаме ясно; облаците и времето ни пречат да събираме светлина; Слънцето и земята блокират огромна част от нашето зрително поле от всяка точка на земята.
И все пак обсерватории като Хъбъл, Чандра, Ферми, Спицер и други доказаха колко ефективни могат да бъдат космическите телескопи. Възгледите и данните, които те върнаха на Земята, ни научиха много повече, отколкото подобни наблюдения от Земята биха могли да научат. Защо не поставите телескоп на Луната тогава? Вярвате или не, това е ужасна идея. Тя има само една положителна точка. И затова.
Телескоп на Луната: лошо ли е?
Луната на пръв поглед може да изглежда като идеално място за поставяне на телескоп. Той практически няма атмосфера, което премахва всякакъв страх от светлинно замърсяване. Той се намира далеч от Земята, което би трябвало значително да намали смущения от всички сигнали, произвеждани от хората. Изключително дългите нощи също означават, че можете да наблюдавате една и съща цел непрекъснато в продължение на 14 дни без прекъсване. И тъй като имате здрава основа, нямате нужда от жироскопи или колела за ховър. Изглежда, че всичко е яко.
Но когато започнете да мислите как Луната се върти около Земята, цялата Лунно-земна система, която се върти около Слънцето, започвате да разбирате някои от проблемите, пред които неизбежно се сблъсква цялата тази идея.
Първо, ако поставите телескопа си на Луната, коя страна ще изберете: близо или далеч? Всеки от тях има своите недостатъци.
Промоционално видео:
Ако поставите своя телескоп на близката (обърната към Земята) страна на Луната, винаги ще видите Земята. Това означава, че можете да изпращате и получавате сигнали, да контролирате телескопа си и да изтегляте данни почти без забавяне, като единственото ограничение е скоростта на светлината. От това също следва, че намесата от Земята, като излъчващи сигнали, винаги ще бъде проблем, с който трябва да се справите.
От друга страна, ако сте от далечната страна на Луната, вие сте доста ефективни в защитата от всичко, което идва от земята, но също така нямате директен път на данни или поддържате комуникационен сигнал. Ще трябва да инсталираме допълнителен механизъм, орбитър или да проведем комуникации до близката страна, за да управляваме телескопа.
Във всеки случай ще имате много проблеми, с които ще трябва да се борите и които обикновено не се намират в бездната на междупланетното пространство. Двете най-големи:
Moonquakes. Мислите ли, че именно Луната управлява приливите и отливите на Земята? Силите на приливите и отливите, които Земята упражнява на Луната, са 20 пъти по-силни от силите на приливите, които Луната упражнява върху Земята. Има достатъчно от тях, за да провокират доста болезнени луковици на спътника.
Температурна разлика. Поради приливното блокиране на Луната от Земята и изключително бавното й въртене, той се къпе почти постоянно в слънчева светлина в продължение на 14 дни и след това затъва в пълна тъмнина за 14 дни. Дневните температури могат да достигнат над 100 градуса по Целзий, а през нощта луната се охлажда до -173 градуса.
Докато космическият телескоп може да контролира температурата си чрез активно или пасивно охлаждане (или комбинация от двете), телескопът трябва да се охлади под температурата на дължините на вълните, които се опитва да наблюдава, или шумът ще затъмни предвидения сигнал. Това би било огромен недостатък за ултравиолетовата, оптичната или инфрачервената астрономия, ако някой от тях се опита да се развие на Луната.
Проектирането на телескоп, който може да издържи тези екстремни температури и все още работи, е обезсърчаваща задача. Не е изненадващо, че единственият телескоп на Луната, който имаме, е близо страничният ултравиолетов телескоп на пътешественика, който работи на дължини на вълните, при които земната атмосфера поглъща почти цялата светлина.
За повечето приложения излизането в космоса би било по-добър вариант от Луната. Лунната повърхност, съдена от екстремните температури и трудности в общуването със Земята, предлага повече недостатъци, отколкото да имате повърхност, върху която да изградите или да направите нещо друго.
Но има едно много специфично приложение, което Луната предлага: радио телескопи. Земята е невероятно "радио-силен" източник по естествени и човешки причини. Дори в космоса сигналите, излъчвани от Земята, проникват в цялата Слънчева система. Но Луната осигурява огромен имунитет на радиосигналите на Земята: далечната страна на спътника буквално използва цялото лунно тяло като щит.
Космологът Джо Силк написа следното:
Можехме да открием сигнали за инфлация, първите етапи на Големия взрив и образуването на първите звезди във Вселената с лунния радио телескоп. Въпреки че има надежда да се направи това на Земята или в Космоса, лунната далечна повърхност предлага повече чувствителност, тъй като е екранирана от Земята чрез щит, отколкото всеки друг вариант.
В наши дни, когато всеки космически кораб надхвърли Луната, гледано от Земята, той поразява радиоизключване. Фактът, че радиовълните не могат да преминат през Луната, означава, че през този период не могат да се изпращат или получават никакви сигнали. В орбита спътници, всякакви далечни станции или гребци и дори астронавтите Аполон губят способността си да общуват със Земята.
Но това също означава, че те са защитени от всички видове замърсяващи радиосигнали, които се генерират на Земята. GPS комуникациите, микровълните, радарните, клетъчните и Wi-Fi сигналите и дори цифровите камери са сред многото наземни източници, замърсяващи радиообсерваториите. Но от далечната страна на Луната всички източници на намеса са 100% блокирани. Това е най-чистата среда за радиоастрономия.
Д-р Глион Скудър също отбелязва, че тази идея има своите недостатъци. Предаването на данни изисква нещо като орбитално устройство, което може да комуникира както със Земята, така и с телескопа. Телескоп или масив от радиотелескопи трябва да бъдат изградени и разположени на Луната и свързани помежду си, ако говори за масив (и този вариант е за предпочитане). Алтернативно, кабелите могат да бъдат прокарани до близката страна за предаване на данни към Земята.
И най-големият проблем ще бъде цената. Транспортирането на материал до Луната, кацането на лунната повърхност, разполагането и много повече е колосална работа. Дори и най-скромното предложение, Лунният масив за радиокосмология (LARC), се състои от над сто прости антени за дизайн, разпределени в двукилометров обхват. Проектът ще струва 1 милиард долара и ще бъде най-скъпият радио масив в историята на Земята, ако бъде изграден.
На практика всяко разумно астрономическо предложение предполага, че пространството е много по-добро от лунната повърхност за поставяне на телескопа. Капките на температурата се наблюдават във всички точки на Луната. Само радиоастрономите биха могли да се възползват от поставянето на телескоп от далечната страна на Луната, но тази възможност би струвала доста стотинка.
Докато не намерим начин да намалим разходите или да измислим нещо по-добро, е много малко вероятно някога да видим лунен телескоп, който превъзхожда други възможности. Вселената никъде не отива, чака ни да разкрием нейните тайни.
Иля Кел
