Изграждането на телескопи на Луната вече е реално постижима цел
Разразилата се конкуренция за постигане на Луната богати благоприятни условия пред лунната астрономия.
Изследването на Луната бележи подем. Десетки задачи, проведени от голям брой галактически организации – и от ден на ден от търговски компании – ще посетят Луната до края на това десетилетие. Повечето от тях ще включват дребни роботизирани галактически апарати, само че амбициозната стратегия на НАСА „ Артемида “ има за цел доникъде на десетилетието да върне хората на лунната повърхнина.
Причините за цялата тази активност са разнообразни, в това число геополитически позиции и търсене на лунни запаси, като да вземем за пример воден лед на лунните полюси, който може да бъде извлечен и трансфорат във водородно и кислородно гориво за ракетите. Но науката сигурно също ще бъде един от главните бенефициенти.
Луната към момента има какво да ни каже за произхода и еволюцията на Слънчевата система. Тя има и научна стойност като платформа за астрономически наблюдения.
Потенциалната роля на естествения сателит на Земята за астрономията бе разисквана на среща на Кралското сдружение по-рано тази година. Самата среща бе частично предизвикана от вероятността за по-добър прогрес в достъпа до лунната повърхнина.
Допълнителните изгоди
Това ще бъде от изгода за другите типове астрономия. Най-очевидният е радиоастрономията, която може да се организира от тази страна на Луната, която постоянно е обърната против Земята – далечната страна на Луната.
Обратната страна на Луната е непрекъснато предпазена от радиосигналите, генерирани от хората на Земята. През лунната нощ тя е предпазена и от Слънцето. Тези характерности я вършат евентуално най-„ радиотихото “ място в цялата Слънчева система, защото никоя друга планета или луна няма страна, която непрекъснато да е обърната назад на Земята. Именно заради това тя е идеално подобаваща за радиоастрономия.
Радиовълните са форма на електромагнитната сила, каквито са да вземем за пример и инфрачервените, ултравиолетовите и забележимите светлинни талази. Те се разграничават по това, че имат разнообразни дължини на вълните в електромагнитния набор.
Радиовълните с дължина на вълната над 15 м се потискат от йоносферата на Земята. Но радиовълните с тези дължини на вълните доближават гладко до повърхността на Луната. За астрономията това е последната неразучена област от електромагнитния набор и тя може да се учи най-добре от противоположната страна на Луната.
Наблюденията на космоса на тези дължини на вълните се сплотяват в по този начин наречената „ нискочестотна радиоастрономия„. Тези дължини на вълните са неповторими за проучването на структурата на ранната Вселена, изключително на галактическите „ тъмни епохи “ – епохата преди образуването на първите галактики.
По това време по-голямата част от материята във Вселената, като се изключи мистериозната тъмна материя, е била под формата на неутрални водородни атоми. Те излъчват и гълтам радиация с присъща дължина на вълната от 21 cm. От 50-те години на предишния век радиоастрономите употребяват това свойство, с цел да учат водородните облаци в нашата вселена и Млечния път.
Тъй като Вселената непрестанно се уголемява, 21-сантиметровият сигнал, генериран от водорода в ранната Вселена, е преместен към доста по-големи дължини на вълните. В резултат от това, водородът от галактическите „ тъмни епохи “ се появява при нас с дължини на вълните, по-големи от 10 метра. Обратната страна на Луната може би е единственото място, където това би могло да се изследва.
Астрономът Джак Бърнс показа едно доста положително резюме на съответната научна информация на неотдавнашната среща на Кралското сдружение, като назова противоположната страна на Луната
„ девствена, тиха платформа за осъществяване на нискочестотни наблюдения на тъмните епохи на ранната Вселена, както и на галактическото време и магнитосферите, свързани с обитаеми екзопланети “.
Сигналите от други звезди
Както споделя Бърнс, друго евентуално приложение на далечната радиоастрономия е опитът да се открият радиовълните от заредени частици, уловени от магнитните полета – магнитосферите – на планети, обикалящи към други звезди.
Това ще помогне да се реши до каква степен тези екзопланети са способни да обезпечат живот. Радиовълните от магнитосферите на екзопланетите евентуално ще имат дължина на вълната по-голяма от 100 метра, тъй че те ще изискват радио тиха среда в космоса. Отново, противоположната страна на Луната ще бъде най-подходящото място.
Същият мотив може да се изтъкне и за опитите за разкриване на сигнали от интелигентни извънземни. И защото се разкрива неразучена до момента част от радиочестотния набор, има опция да се създадат неочаквани открития на напълно нови феномени.
Ще получим визия за капацитета на тези наблюдения, когато задачата LuSEE-Night на НАСА реализира кацне на далечната страна на Луната през 2025 или 2026 година
Дълбочина на кратера
Луната предлага благоприятни условия и за другите типове астрономия. Астрономите имат богат опит с оптичните и инфрачервените телескопи, работещи в открития космос, като телескопа Хъбъл и JWST. Но стабилността на лунната повърхнина може да обезпечи преимущества за този тип принадлежности.
Освен това на лунните полюси има кратери, които не се огряват от слънчевата светлина. Телескопите, които следят Вселената в инфрачервения диапазон, са извънредно чувствителни към топлината и по тази причина би трябвало да работят при ниски температури. JWST да вземем за пример се нуждае от голям безоблачен щит, който го защищава от слънчевите лъчи. На Луната естественият борд на кратера може гратис да обезпечи този щит.
Ниската гравитация на Луната може също по този начин да разреши построяването на доста по-големи телескопи, в сравнение с е допустимо за летящите в космоса телескопи във тип на спътници. Тези съображения накараха астронома Жан-Пиер Майяр да допусна, че Луната може да е бъдещето на инфрачервената астрономия.
Студената, постоянна среда на непрекъснато засенчените кратери може да има преимущества и за идващото потомство принадлежности за разкриване на гравитационни талази – пулсациите в пространство-времето, породени от процеси като детонация на звезди и конфликт на черни дупки.
Освен това в продължение на милиарди години Луната е била бомбардирана от заредените частици на Слънцето – слънчевият вятър и галактическите галактически лъчи. Лунната повърхнина може да съдържа богата информация за тези процеси. Изследването им може да даде визия за еволюцията както на Слънцето, по този начин и на Млечния път.
Поради всички тези аргументи астрономията може да се възползва от настоящия подем в проучването на Луната. По-специално, астрономията евентуално ще се възползва от инфраструктурата, построена на Луната в хода на лунните проучвания. Тя ще включва както транспортна инфраструктура – ракети, спускаеми апарати и други транспортни средства за достъп до повърхността, по този начин и хора и роботи на местата за конструиране и поддръжка на астрономическите принадлежности.
Но тук има и известно несъгласие: човешките действия на противоположната страна на Луната могат да провокират нежелани радиосмущения, а проектите за добиване на воден лед от засенчените кратери могат да затруднят потреблението на същите тези кратери за астрономически цели. Ще би трябвало да съобразим и да запазим местата на Луната, които са доста подобаващи и неповторимо скъпи за лунната астрономия.
