Строительство телескопов на Луне может коренным образом изменить астрономию. И это становится достижимой целью – VTM.cz

Спустя более сорока лет наш ближайший космический сосед — Луна — снова становится центром интереса астрономов и ученых из многих других областей. Десятки миссий, организованных космическими агентствами со всего мира, готовятся к единственному естественному спутнику Земли. В большинстве из них будут задействованы небольшие роботизированные зонды, но амбициозная программа НАСА «Артемида» направлена ​​на возвращение людей на поверхность Луны к середине этого десятилетия.

Все эти действия имеют разные причины, в том числе геополитические и поиски лунных ресурсов, таких как водяной лед на лунных полюсах, который можно добывать и превращать в водородное и кислородное ракетное топливо. Запланированные миссии также принесут большую пользу с научной точки зрения.. Луна может многое рассказать о происхождении и развитии Солнечной системы, а также обладает большим научным потенциалом как площадка для астрономических наблюдений. сообщает журнал Gizmodo.

Телескопы на Луне

Потенциальная роль Луны для астрономии обсуждалась ранее в этом году на заседании Британского Королевского общества. Толчком к встрече послужило, в том числе, улучшение доступа к лунной поверхности, которое сейчас появляется. Несколько областей астрономии могут извлечь из этого пользу. Прежде всего, это радиоастрономия – радиоастрономические исследования можно было бы проводить с той стороны Луны, которая постоянно обращена от Земли.

Темная сторона Луны он постоянно экранирован от радиосигналов, генерируемых наземными приборами. Он также защищен от солнца в лунную ночь. Эти свойства делают его, вероятно, самым «тихим» местом во всей Солнечной системе, поскольку ни одна другая планета или луна не обращены стороной постоянно от Земли, что делает его идеальным местом для радиоастрономии.

Радиоволны — это форма электромагнитной энергии, такая же, как, например, инфракрасный, ультрафиолетовый или видимый свет. Они определяются наличием различных длин волн в электромагнитном спектре. Радиоволны с длиной волны более 15 метров блокируются ионосферой Земли, но беспрепятственно достигают поверхности Луны. Для астрономии это последняя неисследованная область электромагнитного спектра.

Наблюдение за космосом на этих длинах волн подпадает под «низкочастотную радиоастрономию». Вы можете в них уникальным способом исследовать структуру ранней Вселенной, особенно космический “темный век”, т.е. период до образования первых галактик. Обратная сторона Луны может быть единственным местом, где мы можем ее изучать.

Нетронутая платформа

На недавней встрече Королевского общества астроном Джек Бернс резюмировал соответствующий научный контекст и назвал обратную сторону Луны «нетронутая, тихая платформа для проведения низкочастотных наблюдений за темными веками ранней Вселенной, а также за космической погодой и магнитосферами, связанными с обитаемыми экзопланетами»..

Еще одним потенциальным применением радиоастрономии может быть обнаружение радиоволн от заряженных частиц, захваченных магнитными полями — магнитосферами — планет, вращающихся вокруг других звезд. Это помогло бы оценить, насколько эти экзопланеты способны принять жизнь. Радиоволны от магнитосферы экзопланеты, вероятно, будут иметь длину волны более 100 м, поэтому для них требуется радиоспокойная среда.

Аналогичный аргумент можно привести и в случае попыток обнаружения сигналов от потенциальных инопланетян. А благодаря открытию неизученной части радиоспектра также появляется возможность открытия новых явлений. Мы должны знать потенциал этих наблюдений, когда миссия НАСА LuSEE-Night приземлится на обратной стороне Луны в 2025 или 2026 году.

Вместо спутника телескоп в кратере

Луна также предлагает другие возможности для астрономии. Астрономы имеют большой опыт работы с оптическими и инфракрасными телескопами, работающими в открытом космосе, такими как телескоп Хаббла и космический телескоп Джеймса Уэбба. Однако стабильность лунной поверхности может принести дополнительные преимущества этим типам инструментов..

Кроме того, на лунных полюсах есть кратеры, в которые не попадает солнечный свет. Телескопы, наблюдающие за космосом в инфракрасном диапазоне, очень чувствительны к теплу и поэтому должны работать при низких температурах. Например, космический телескоп Джеймса Уэбба нуждается в огромном солнцезащитном козырьке, чтобы защитить его от солнечного света. На Луне этот щит мог бы бесплатно создать естественный край кратера.

Низкая гравитация Луны также может позволить построить телескопы гораздо большего размера, чем это возможно со спутниками. Эти соображения привели астронома Жана-Пьера Майяра к предположению, что Луна может стать будущим инфракрасной астрономии. Прохладная и стабильная среда постоянно затененных кратеров также может иметь преимущества для нового поколения инструментов для обнаружения гравитационных волн — «ряби» в пространстве-времени, вызванной такими процессами, как взрывы звезд и столкновения черных дыр.

Только по этим причинам астрономия может извлечь выгоду из нынешнего возрождения лунных исследований. Скорее всего, он получит прибыль от инфраструктуры, построенной на Луне в связи с ее дальнейшим исследованием. Сюда будут входить как транспортные средства — ракеты, посадочные модули и другие транспортные средства для доступа к поверхности, так и люди и роботы, которые будут строить и обслуживать астрономические инструменты на месте.