Ako želite najviše djevičanskih, najčišćih slika našeg svemira, najbolje je učiniti napustiti Zemlju. Ovdje na našoj planeti možete pronaći čitavu gomilu svih vrsta učinaka koji ometaju naše mogućnosti prikazivanja. Lagana zagađenja ograničavaju naš domet vida; atmosfera boli našu rezoluciju i našu sposobnost da vidimo jasno; oblaci i vrijeme sprječavaju nas da skupljamo svjetlost; Sunce i zemlja blokiraju ogroman dio našeg vidnog polja s bilo kojeg mjesta na zemlji.
Ipak, opservatoriji poput Hubblea, Chandra, Fermija, Spitzera i drugih pokazali su koliko efikasni svemirski teleskopi mogu biti. Pogledi i podaci koje su vratili na Zemlju učili su nas mnogo više nego što su slična opažanja sa Zemlje mogla naučiti. Zašto onda ne biste postavili teleskop na Mjesec? Vjerovali ili ne, ovo je užasna ideja. Ima samo jednu pozitivnu točku. I zato.
Teleskop na Mjesecu: Je li loše?
Mjesec se na prvi pogled može činiti idealnim mjestom za postavljanje teleskopa. Nema gotovo nikakve atmosfere, uklanjajući strah od svjetlosnog onečišćenja. Nalazi se daleko od Zemlje, što bi trebalo značajno smanjiti smetnje od bilo kojeg signala koje proizvodi čovjek. Ekstraduge noći također znače da možete neprekidno promatrati isti cilj tokom 14 dana. A budući da imate čvrsto tlo, ne trebaju vam žiroskopi ili lebdeći kotači. Činilo bi se da je sve u redu.
Ali kad počnete razmišljati o tome kako se Mjesec vrti oko Zemlje, cijeli sustav Mjesec-Zemlja koji se vrti oko Sunca, počinjete shvaćati neke probleme s kojima se cijela ova ideja neminovno suočava.
Prvo, ako svoj teleskop postavite na mjesec, koju ćete stranu odabrati: blizu ili daleko? Svaki od njih ima svoje nedostatke.
Promotivni video:
Ako svoj teleskop postavite na bližu (okrenutu prema Zemlji) stranu Mjeseca, uvijek ćete vidjeti Zemlju. To znači da možete slati i primati signale, kontrolirati svoj teleskop i preuzimati podatke gotovo bez odlaganja, s tim da je jedino ograničenje brzina svjetlosti. Ali također slijedi da će ometanje Zemlje, poput emitiranih signala, uvijek biti problem s kojim se morate suočiti.
S druge strane, ako ste na dalekoj strani mjeseca, prilično ste učinkoviti u zaštiti od svega što dolazi sa zemlje, ali također nemate izravnu stazu podataka ili održavanje komunikacijskog signala. Morat ćemo instalirati dodatni mehanizam, orbiter ili obaviti komunikaciju s bliže strane da bismo upravljali teleskopom.
U svakom slučaju, imat ćete mnogo problema s kojima ćete se morati suočiti i koji se obično ne nalaze u ponoru međuplanetarnog prostora. Dva najveća:
Moonquakes. Mislite li da je Mjesec taj koji upravlja plimama na Zemlji? Sile plime koje Zemlja djeluje na Mjesec 20 puta su jače od sila plime koje Mjesec djeluje na Zemlju. Ima ih dovoljno da na satelitu izazovu prilično bolesne mjesečne potrese.
Temperaturna razlika Zbog plimnog blokiranja Mjeseca od strane Zemlje i njegove ekstremno spore rotacije, 14 dana se gotovo dnevno okupa sunčevom svjetlošću, a zatim 14 dana tone u potpunu tamu. Dnevne temperature mogu doseći i preko 100 Celzijevih stupnjeva, a noću se mjesec hladi do -173 stupnja.
Dok svemirski teleskop može kontrolirati temperaturu aktivnim ili pasivnim hlađenjem (ili kombinacijom oba), teleskop se mora ohladiti ispod temperature valnih duljina koju pokušava promatrati, ili će šum prikriti zamišljeni signal. To bi bio ogroman nedostatak za ultraljubičastu, optičku ili infracrvenu astronomiju ako bi se bilo koja od njih pokušala razviti na Mjesecu.
Projektiranje teleskopa koji može podnijeti ove ekstremne temperature i dalje djeluje je zastrašujući zadatak. Ne iznenađuje da je jedini teleskop na Mjesecu koji je blizu bočni ultraljubičasti teleskop putnika, koji djeluje na valnim duljinama na kojima Zemljina atmosfera apsorbira gotovo svu svjetlost.
Za većinu aplikacija odlazak u svemir bi bio bolja opcija od Mjeseca. Lunarna površina, sudeći po ekstremnim temperaturama i poteškoćama u komunikaciji sa Zemljom, nudi više nedostataka nego što ima površinu na kojoj ćete graditi ili raditi bilo što drugo.
Ali postoji jedna vrlo specifična aplikacija koju nudi Mjesec: radio teleskopi. Zemlja je iz prirodnih i ljudskih razloga nevjerojatno „radio-glasan“izvor. Čak i u svemiru, signali koji dolaze sa Zemlje prožimaju čitav Sunčev sustav. No, Mjesec pruža ogroman imunitet zemaljskim radio signalima: daleka strana satelita doslovno koristi cijelo lunarno tijelo kao štit.
Kozmolog Joe Silk napisao je sljedeće početkom ove godine:
Mogli smo detektirati signale za inflaciju, prve faze Velikog praska i formiranje prvih zvijezda u svemiru pomoću lunarnog radio-teleskopa. Iako se nada da će to učiniti na Zemlji ili u svemiru, daleka mjesečeva površina nudi veću osjetljivost jer je sa Zemlje zaštićena štitom nego bilo koja druga opcija.
U današnje vrijeme, kada bilo koja svemirska letjelica nadiđe Mjesec, gledano sa Zemlje, nailazi na nesvjestan radio. Činjenica da radio valovi ne mogu proći kroz mjesec znači da se tamo ne mogu slati i primati signali u tom vremenskom periodu. Orbiti satelita, bilo udaljenih stanica ili rovera, pa čak i astronauti Apolona gube sposobnost komuniciranja sa Zemljom.
No to također znači da su zaštićeni od svih vrsta zagađujućih radio signala koji se generiraju na Zemlji. GPS komunikacije, mikrovalne pećnice, radarski, mobilni i Wi-Fi signali, pa čak i digitalne kamere jedan su od mnogih zemaljskih izvora koji kontaminiraju radio opservatoriju. Ali s druge strane mjeseca, svi izvori smetnji su 100% blokirani. Ovo je najčišće okruženje radio astronomije koje se može zamisliti.
Dr. Gillion Scudder također primjećuje da ova ideja ima i svojih nedostataka. Prijenos podataka zahtijeva nešto poput orbitalnog uređaja koji može komunicirati i sa Zemljom i s teleskopom. Teleskop ili niz radioteleskopa moraju biti izgrađeni i raspoređeni na Mjesecu i povezani zajedno ako govori o nizu (a ova je opcija poželjnija). Alternativno, kablovi bi se mogli voditi do bliže strane radi prijenosa podataka na Zemlju.
A najveći problem bit će troškovi. Prijevoz materijala na Mjesec, slijetanje na mjesečevu površinu, raspoređivanje i još mnogo toga, ogroman je posao. Čak i najskromniji prijedlog, Lunarni niz za radiokozmologiju (LARC), sastoji se od stotinu jednostavnih antena dizajna raspoređenih u rasponu od dva kilometra. Projekt će koštati milijardu dolara i bit će najskuplji radio niz u povijesti Zemlje ako bude izgrađen.
Gotovo svaki razuman astronomski prijedlog implicira da je prostor mnogo bolji od mjesečeve površine za smještaj teleskopa. Pad temperature dolazi do svih mjesta na Mjesecu. Samo su radio astronomi mogli steći prednost postavljanjem teleskopa na udaljeni kraj Mjeseca, ali ta bi prilika koštala prilično novčića.
Dok ne pronađemo način za smanjenje troškova ili ne smislimo nešto bolje, vrlo je malo vjerojatno da ćemo ikada vidjeti lunarni teleskop koji nadmašuje druge mogućnosti. Svemir nigdje ne ide, čeka nas da otkrijemo njegove tajne.
Ilya Khel