Če želite čim bolj deviške, najčistejše slike našega vesolja, je najbolje, da zapustite Zemljo. Tu na našem planetu najdete cel kup različnih učinkov, ki motijo naše zmožnosti upodabljanja. Svetlobno onesnaženje omejuje naš domet vida; ozračje boli naša resolucija in naša sposobnost, da jasno vidimo; oblaki in vreme nam preprečujejo zbiranje svetlobe; Sonce in zemlja sama blokirata ogromen del našega vidnega polja od koder koli na zemlji.
Kljub temu so opazovanja, kot so Hubble, Chandra, Fermi, Spitzer in drugi, dokazali, kako učinkoviti so vesoljski teleskopi. Pogledi in podatki, ki so jih vrnili na Zemljo, so nas naučili veliko več, kot bi nas lahko učila podobna opazovanja z Zemlje. Zakaj potem ne bi na luno postavili teleskopa? Verjeli ali ne, to je grozna ideja. Ima samo eno pozitivno točko. In zato.
Teleskop na Luni: Je slabo?
Luna se na prvi pogled morda zdi kot idealno mesto za postavitev teleskopa. Skoraj nima atmosfere, kar odpravlja kakršen koli strah pred svetlobnim onesnaženjem. Nahaja se daleč od Zemlje, kar naj bi znatno zmanjšalo motnje vseh signalov, ki jih proizvede človek. Izredno dolge noči pomenijo tudi, da lahko isti cilj neprekinjeno opazujete 14 dni. In ker imate trdno podlago, ne potrebujete žiroskopov ali lebdečih koles. Zdi se, da je vse v redu.
Ko pa začnete razmišljati o tem, kako se Luna vrti okoli Zemlje, celotnega sistema Luna-Zemlja, ki se vrti okoli Sonca, začnete razumeti nekatere težave, s katerimi se neizogibno srečuje ta celotna ideja.
Najprej, če teleskop postavite na luno, katero stran boste izbrali: blizu ali daleč? Vsak od njih ima svoje pomanjkljivosti.
Promocijski video:
Če postavite svoj teleskop na bližnjo (Zemljino) stran Lune, boste vedno videli Zemljo. To pomeni, da lahko skorajda brez odlašanja pošiljate in sprejemate signale, nadzorujete svoj teleskop in prenašate podatke, edina omejitev pa je hitrost svetlobe. Vendar iz tega izhaja, da bodo motnje z Zemlje, na primer oddajanje signalov, vedno problem, s katerim se morate spoprijeti.
Po drugi strani pa ste, če ste na daljni strani lune, dokaj učinkoviti pri zaščiti pred vsem, kar prihaja iz zemlje, nimate pa tudi neposredne podatkovne poti ali vzdrževanja komunikacijskega signala. Za nadzor teleskopa bomo morali namestiti dodaten mehanizem, orbiter ali sporočiti bližnji strani.
Vsekakor boste imeli veliko težav, s katerimi se boste morali spoprijeti in ki običajno ne obstajajo v breznu medplanetarnega prostora. Dva največja:
Moonquakes. Ali menite, da je Luna tista, ki vlada Zemlji? Sile plimovanja, ki jih Zemlja deluje na Luno, so 20-krat močnejše od sil, ki jih Luna izvaja na Zemlji. Dovolj jih je, da izzovejo precej boleče mesečne potrese na satelitu.
Temperaturna razlika Zaradi plimovanja, ki ga Luna blokira na Zemlji in izredno počasnega vrtenja, se 14 dni skoraj nenehno kopa v sončni svetlobi, nato pa se 14 dni potopi v popolno temo. Dnevne temperature lahko dosežejo več kot 100 stopinj Celzija, ponoči pa se luna ohladi do -173 stopinj.
Medtem ko vesoljski teleskop lahko nadzoruje svojo temperaturo z aktivnim ali pasivnim hlajenjem (ali kombinacijo obeh), se mora teleskop ohladiti pod temperaturo valovnih dolžin, ki jih poskuša opazovati, ali bo hrup zasenčil predvideni signal. To bi bila velika pomanjkljivost za ultravijolično, optično ali infrardečo astronomijo, če bi se katero od njih poskušalo razviti na Luni.
Oblikovanje teleskopa, ki lahko vzdrži te ekstremne temperature in še vedno deluje, je zastrašujoča naloga. Presenetljivo je, da je edini teleskop na Luni, ki ga imamo, skoraj stranski ultravijolični teleskop potnika, ki deluje na valovnih dolžinah, na katerih Zemljina atmosfera absorbira skoraj vso svetlobo.
Za večino aplikacij bi bilo iti v vesolje boljša možnost kot Luna. Lunarna površina, sodeč po ekstremnih temperaturah in težavah pri komunikaciji z Zemljo, ponuja več slabosti kot pa površina, na kateri bi zgradili ali naredili kaj drugega.
Toda obstaja ena zelo specifična aplikacija, ki jo ponuja Luna: radijski teleskopi. Zemlja je iz naravnih in človeških razlogov neverjetno "radijsko glasen" vir. Tudi v vesolju signali, ki izhajajo iz Zemlje, prežemajo celoten osončje. Toda Luna nudi ogromno imuniteto radijskim signalom Zemlje: skrajna stran satelita dobesedno uporablja celotno lunino telo kot ščit.
Kozmolog Joe Silk je napisal naslednje v začetku tega leta:
Z lunarnim radijskim teleskopom bi lahko zaznali signale za inflacijo, prve stopnje velikega poka in nastanek prvih zvezd v vesolju. Čeprav na Zemlji ali v vesolju obstaja upanje, da bo to storil, lunarna daljna površina nudi večjo občutljivost, saj je z Zemlje zaščiten s ščitom kot katera koli druga možnost.
Dandanes, kadar katero koli vesoljsko plovilo presega Luno, gledano z Zemlje, zadene radijski izklop. Dejstvo, da radijski valovi ne morejo preiti Luno, pomeni, da v tem času tam ne morejo biti poslani ali sprejeti nobeni signali. Orbiti po satelitih, kakršne koli oddaljene postaje ali roverji in celo astronavti Apolona izgubljajo sposobnost komunikacije z Zemljo.
A to pomeni tudi, da so zaščiteni pred vsemi vrstami onesnaževalnih radijskih signalov, ki nastajajo na Zemlji. GPS komunikacije, mikrovalovne pečice, radarski, mobilni in Wi-Fi signali ter celo digitalne kamere so med številnimi prizemnimi viri, ki onesnažujejo radijske opazovalnike. Toda na skrajni strani lune so vsi viri motenj 100% blokirani. To je najčistejše domišljijsko radioastronomsko okolje.
Dr Gillion Scudder tudi ugotavlja, da ima ta ideja svoje pomanjkljivosti. Za prenos podatkov je potrebna nekaj podobnega kot orbitalna naprava, ki lahko komunicira tako z Zemljo kot s teleskopom. Teleskop ali niz radijskih teleskopov je treba zgraditi in namestiti na Luno in jih povezati, če govori o polju (in ta možnost je zaželena). Lahko pa se kabli vodijo do bližnje strani za prenos podatkov na Zemljo.
In največja težava bodo stroški. Prevoz materiala na Luno, pristanek na lunarni površini, uvajanje in še veliko več je kolosalno delo. Celo najbolj skromen predlog, Lunar Array za radijsko kozmologijo (LARC), je sestavljen iz več kot sto preprostih oblikovalskih anten, razporejenih na razdalji dveh kilometrov. Projekt bo stal 1 milijardo dolarjev in bo, če bo zgrajen, najdražji radijski niz v zgodovini Zemlje.
Skoraj vsak razumen astronomski predlog namiguje, da je prostor veliko boljši od površine lune za namestitev teleskopa. Temperaturni padci se pojavijo na vseh točkah lune. Le radijski astronomi bi lahko dobili prednost, če bi namestili teleskop na skrajni strani lune, vendar bi to priložnost stalo kar dober peni.
Dokler ne bomo našli načina, kako znižati stroške ali izmisliti kaj boljšega, je malo verjetno, da bomo kdaj videli lunarni teleskop, ki bo presegel druge možnosti. Vesolje ne gre nikamor, čaka, da razkrijemo njegove skrivnosti.
Ilya Khel