Warum nicht bauen eine Weltraum-Teleskop direkt auf dem Mond?

Wenn Sie wollen, um die Jungfrau, die reinsten Bilder unseres Universums, ist es am besten, die Erde zu verlassen. Hier, auf unserem Planeten, finden Sie eine ganze Reihe von verschiedenen Effekte, die verhindern, dass unsere Möglichkeiten der Visualisierung. Lichtverschmutzung begrenzen die Reichweite unserer Vision; die Atmosphäre schadet unserer Auflösungsvermögen und unsere Fähigkeit, klar zu sehen; die Wolken und das Wetter uns daran hindern, Licht zu sammeln; die Sonne und die Erde selbst blockieren einen großen Teil unseres Gesichtsfeldes von jedem Punkt auf der Erde.

Und doch Sternwarte wie Hubble, Chandra, Fermi, Спитцера und andere haben gezeigt, wie effektiv kann sein Weltraum-Teleskope. Typen und Daten, die Sie wieder auf die Erde, lehrten uns viel mehr Dinge, als lehren konnte ähnliche Beobachtungen durchgeführt auf der Erde. Warum nicht platzieren dann das Teleskop auf dem Mond? Ob Sie es glauben oder nicht, aber es ist eine schreckliche Idee. Sie hat nur eine positive Sache. Und das ist, warum.

Teleskop auf dem Mond: ist das schlecht?

Der Mond, auf den ersten Blick scheinen der ideale Ort für die Platzierung des Teleskops. Auf Ihr praktisch keine Atmosphäre, sodass alle Befürchtungen Licht Verschmutzung. Es ist weit Weg von der Erde, sollte deutlich reduzieren Interferenzen von allen Signalen, hergestellten Menschen. Extralange Nacht auch bedeuten, dass Sie sehen können, ein und demselben Ziel kontinuierlich innerhalb von 14 Tagen ohne Pausen. Und da Sie eine dauerhafte Boden, brauchen Sie keine Gyros oder für die Führung der Räder. Es scheint, dass alles cool.

Aber wenn Sie anfangen, darüber zu sinnieren, wie der Mond um die Erde dreht, über das System Mond-Erde ganz, die die Sonne umkreisen, Sie beginnen zu erkennen, einige der Probleme, mit denen Sie unweigerlich konfrontiert diese ganze Idee.

Erstens, wenn Sie setzen Sie Ihr Teleskop auf dem Mond, welche Seite Sie sich entscheiden: kurzen oder langen? Jeder von Ihnen hat seine Nachteile.

Wenn Sie Ihr Teleskop auf der nahen (Erde zugewandten) Seite des Mondes, Sie werden immer sehen, die Erde. Dies bedeutet, dass Sie in der Lage, senden und empfangen Signale, verwalten Sie Ihr Teleskop und laden Sie die Daten praktisch ohne Verzögerung, und die einzige Grenze wird die Geschwindigkeit des Lichts. Aber daraus folgt auch, dass die Störungen von der Erde, wie z.B. Hörfunk, wird es immer ein Problem, mit dem Sie zu rechnen haben.

Andererseits, wenn Sie sind auf der abgewandten Seite des Mondes, Sie effektiv genug zu verteidigen, sich von allem, was von der Erde ausgeht, aber Sie haben auch keinen direkten übertragungsweg von Daten oder die Aufrechterhaltung der Signal-Kommunikation. Muss dieser zusätzliche Mechanismus, der Orbiter oder eine Verbindung auf der kurzen Seite, um zu verwalten Teleskop.

In jedem Fall haben Sie viele Probleme, mit denen Sie zu kämpfen haben und welche man gewöhnlich nicht in den Abgrund interplanetaren Raum. Die beiden größten:

Лунотрясения. Denken, das ist der Mond leitet die Gezeiten auf der Erde? Gezeitenkräfte die Erde übt auf den Mond 20 mal stärker Kräfte der Gezeiten, die der Mond übt auf die Erde. Genug, um zu provozieren auf dem Satelliten nehilye лунотрясения.

Temperaturunterschied. Wegen der Gezeiten Sperrung des Mondes von der Erde und Ihre extrem langsame Rotation, es badet im Sonnenlicht fast immer innerhalb von 14 Tagen, und dann eingetaucht in völlige Dunkelheit für 14 Tage. Tagestemperaturen können bis zu 100 Grad Celsius und in der Nacht der Mond kühlt bis -173 Grad.

Während das Weltraum-Teleskop kann Steuern Ihre Temperatur durch eine aktive oder passive Kühlung (oder Kombination von beiden), das Teleskop muss abkühlen unterhalb der Temperatur jene Wellenlängen, die er versucht zu beobachten, oder das Rauschen zu schließen erwartetes Signal. Es wäre ein großer Nachteil für UV -, optischen oder Infrarot-Astronomie, wenn auch nur eine von Ihnen versucht, auf dem Mond zu entwickeln.

Die Gestaltung des Teleskops, der widerstehen kann diese Extreme Temperatur, Windgeschwindigkeit und dabei zu arbeiten, eine sehr schwierige Aufgabe. Kein Wunder, dass der einzige Teleskop auf dem Mond, die wir haben, ist ein UV-Teleskop auf der nahen Seite Viator, der auf den Wellenlängen, auf denen die Atmosphäre der Erde absorbiert fast alles Licht.

Für die meisten Anwendungen in den Weltraum senden wird eine bessere Option als der Mond. Die lunare Oberfläche, die Beurteilung durch die extremen Temperaturen und die Schwierigkeiten der Kommunikation mit der Erde, bietet mehr Nachteile als die Verfügbarkeit von Flächen, auf denen Sie bauen oder etwas anderes zu tun.

Aber es gibt eine sehr spezifische Anwendung, die der Mond: Radioteleskope. Erde — unglaublich «радиогромкий» Quelle, nach den natürlichen und menschlichen Gründen. Sogar im Weltraum Signale, die von der Erde stammen, durchziehen das gesamte Sonnensystem. Aber der Mond sorgt für beeindruckende Immunität gegen радиосигналам Erde: die am weitesten entfernte Seite des Satelliten buchstäblich nutzt alle Lunar Körper wie ein Schutzschild.

Anfang dieses Jahres Kosmologe Joe Silk schrieb Folgendes:

«am Weitesten entfernte Seite des Mondes — der beste Ort im inneren Sonnensystem für die überwachung von niederfrequenten Radiowellen — die einzigen Wellen, die zu erkennen, die schwachen Spuren der Großen Explosion im Weltraum. Terrestrische Radioteleskope treffen zu viele Störungen durch Elektrosmog, verursacht durch menschliche Aktivität, wie Maritime Kommunikation und Kurzwellen-Rundfunk, ein klares Signal zu erhalten, und Ionosphäre der Erde blockiert die längsten Wellen».

Wir könntenerkennen Signale der Inflation, den ersten Phasen des Urknalls, und die Bildung der ersten Sterne im Universum mit Hilfe der Lunar Radioteleskop. Zwar gibt es Hoffnung, es zu tun auf der Erde oder im Weltraum, Mondschein entfernte Oberfläche bietet mehr Sensibilität, weil geschützt vom Boden TV als jede andere Option.

In der heutigen Zeit, wenn jeder Raumschiff geht um den Mond, wenn man von der Erde, fällt er in einem Radio-Blackout. Die Tatsache, dass die Funkwellen nicht durch den Mond, bedeutet, dass keine Signale nicht senden dorthin oder bekommen in diesem Zeitraum. Orbital-Satelliten, alle entfernten Stationen oder Rovers und sogar die Astronauten der «Apollo» verlieren die Fähigkeit zur Kommunikation mit der Erde.

Aber es bedeutet auch, dass Sie immun gegen alle Arten von schädlicher Strahlung, die auf der Erde geboren werden. GPS-verbindungen, Mikrowellenherde, Radar -, Mobilfunk-und Wi-Fi-Signale, und sogar digitale Kameras gehören zu den vielen terrestrischen Quellen, Schadstoffen радиообсерватории. Aber auf der anderen Seite des Mondes alle Störquellen auf 100% blockiert. Es ist die Reine Umgebung für Radioastronomie, die Sie sich vorstellen können.

Dr. Джиллион Scudder stellt außerdem fest, dass an dieser Idee hat auch Ihre Nachteile. Für die Datenübertragung benötigt so etwas wie Orbital-Geräte, die in der Lage zu kommunizieren wie mit der Erde und mit dem Teleskop. Ein Teleskop oder ein array Radioteleskope gebaut werden und auf dem Mond eingesetzt und miteinander verbunden, wenn Sie spricht von einem array (und diese Option ist vorzuziehen). Alternativ wäre es möglich die Kabel an der nahen Seite für die übertragung von Daten auf die Erde.

Und das größte Problem ist die Kosten. Der Transport des Materials zum Mond, die Landung auf der Mondoberfläche, die Bereitstellung und vieles mehr — eine enorme Arbeit. Auch die bescheidenen Vorschlag, Lunar array für радиокосмологии (LARC), besteht aus mehr als hundert Antennen mit einem einfachen Design, verteilte in двухкилометровом Bereich. Das Projekt kostet 1 Milliarde US-Dollar und wird die teuerste радиомассивом in der Geschichte der Erde, wenn gebaut wird.

Fast jedes vernünftiges Angebot auf dem Gebiet der Astronomie bedeutet, dass der Kosmos viel besser Mondoberfläche für die Platzierung des Teleskops. Temperaturunterschiede auftreten an allen Punkten des Mondes. Nur радиоастрономы könnten sich einen Vorsprung, indem Sie das Teleskop auf der abgewandten Seite des Mondes, aber diese Möglichkeit kostet würde in eine große Menge Geld.

Bis wir einen Weg finden abschlagen Kosten oder nicht erdenken etwas besser, es ist äußerst unwahrscheinlich, dass wir jemals sehen Lunar Teleskop, übertrifft andere Optionen. Das Universum ist nicht überall, wird es erwartet, wenn wir offenbaren Ihre Geheimnisse.

Haben Sie sich gefragt, warum wir nicht bauen Teleskope auf dem Mond? Erzählen Sie in unserem