Sekiranya anda mahukan gambar alam semesta kita yang paling dara dan bersih, perkara terbaik yang perlu dilakukan ialah meninggalkan Bumi. Di planet ini, anda boleh menemui pelbagai jenis kesan yang mengganggu kemampuan rendering kami. Pencemaran cahaya menghadkan jangkauan penglihatan kita; suasana menyusahkan ketetapan dan kemampuan kita untuk melihat dengan jelas; awan dan cuaca menghalang kita mengumpulkan cahaya; Matahari dan bumi sendiri menyekat sebahagian besar bidang pandangan kita dari mana sahaja di bumi.
Namun, pemerhatian seperti Hubble, Chandra, Fermi, Spitzer, dan lain-lain telah menunjukkan seberapa teleskop ruang angkasa yang efisien. Pandangan dan data yang mereka kembalikan ke Bumi mengajar kita lebih banyak daripada yang dapat diajarkan oleh pemerhatian serupa dari Bumi. Mengapa tidak meletakkan teleskop di bulan? Percaya atau tidak, ini adalah idea yang mengerikan. Dia hanya mempunyai satu titik positif. Dan itulah sebabnya.
Teleskop di Bulan: Adakah Buruk?
Bulan, pada pandangan pertama, mungkin kelihatan seperti tempat yang sesuai untuk meletakkan teleskop. Hampir tidak ada atmosfer, menghilangkan rasa takut akan pencemaran cahaya. Letaknya terletak jauh dari Bumi, yang semestinya dapat mengurangkan gangguan dari sebarang isyarat yang dihasilkan oleh manusia. Malam yang terlalu lama juga bermaksud anda dapat melihat sasaran yang sama secara berterusan selama 14 hari tanpa gangguan. Oleh kerana anda mempunyai tanah yang kukuh, anda tidak memerlukan giroskop atau roda hover. Nampaknya semuanya sejuk.
Tetapi apabila anda mula memikirkan bagaimana Bulan berputar mengelilingi Bumi, seluruh sistem Bulan-Bumi yang berputar di sekitar Matahari, anda mula memahami beberapa masalah yang pasti dihadapi oleh idea ini.
Pertama, jika anda meletakkan teleskop di bulan, bahagian mana yang akan anda pilih: dekat atau jauh? Masing-masing mempunyai kekurangannya sendiri.
Video promosi:
Sekiranya anda meletakkan teleskop anda di sisi Bulan yang hampir (menghadap Bumi), anda akan selalu melihat Bumi. Ini bermaksud anda boleh menghantar dan menerima isyarat, mengawal teleskop anda, dan memuat turun data dengan hampir tidak ada kelewatan, dengan satu-satunya batasan adalah kelajuan cahaya. Tetapi juga berlaku bahawa gangguan dari Bumi, seperti isyarat siaran, akan selalu menjadi masalah yang harus anda atasi.
Sebaliknya, jika anda berada di sisi paling jauh bulan, anda cukup berkesan melindungi diri anda dari segala yang datang dari bumi, tetapi anda juga tidak mempunyai jalur data langsung atau mengekalkan isyarat komunikasi. Kita perlu memasang mekanisme tambahan, pengorbit, atau melakukan komunikasi ke sebelah dekat untuk mengoperasikan teleskop.
Walau apa pun, anda akan menghadapi banyak masalah yang harus anda hadapi dan yang biasanya tidak dijumpai di jurang ruang antara planet. Dua yang terbesar:
Gempa Bulan. Adakah anda fikir inilah Bulan yang mengatur gelombang di Bumi? Kekuatan pasang surut yang Bumi berikan di Bulan 20 kali lebih kuat daripada daya pasang surut yang diberikan oleh Bulan di Bumi. Cukup banyak dari mereka untuk memprovokasi gempa bulan yang agak sakit di satelit.
Perbezaan suhu. Oleh kerana penyekat pasang surut Bulan oleh Bumi dan putarannya yang sangat perlahan, ia bermandikan cahaya matahari hampir setiap hari selama 14 hari dan kemudian jatuh ke dalam kegelapan total selama 14 hari. Suhu pada waktu siang boleh mencapai lebih dari 100 darjah Celsius, dan pada waktu malam bulan menyejuk hingga -173 darjah.
Walaupun teleskop ruang angkasa dapat mengawal suhunya melalui penyejukan aktif atau pasif (atau gabungan keduanya), teleskop mesti sejuk di bawah suhu panjang gelombang yang ingin diperhatikannya, atau suara akan mengaburkan isyarat yang dimaksudkan. Ini akan menjadi kerugian besar bagi astronomi ultraviolet, optik atau inframerah, jika ada yang cuba dikembangkan di Bulan.
Merancang teleskop yang dapat menahan suhu yang melampau dan tetap berfungsi adalah tugas yang menakutkan. Tidak mengejutkan, satu-satunya teleskop di bulan yang kita miliki adalah teleskop ultraviolet sisi pengembara, yang beroperasi pada panjang gelombang di mana atmosfer Bumi menyerap hampir semua cahaya.
Untuk kebanyakan aplikasi, masuk ke angkasa akan menjadi pilihan yang lebih baik daripada Bulan. Permukaan bulan, dinilai oleh suhu dan kesukaran yang sangat tinggi untuk berkomunikasi dengan Bumi, menawarkan lebih banyak keburukan daripada mempunyai permukaan untuk membina atau melakukan perkara lain.
Tetapi ada satu aplikasi yang sangat spesifik yang ditawarkan Bulan: teleskop radio. Bumi adalah sumber "radio-keras" yang luar biasa, atas sebab semula jadi dan manusia. Walaupun di angkasa, isyarat yang keluar dari Bumi meresap seluruh sistem suria. Tetapi Bulan memberikan kekebalan yang luar biasa terhadap isyarat radio Bumi: sisi satelit yang jauh menggunakan seluruh badan bulan sebagai perisai.
Ahli kosmologi Joe Silk menulis perkara berikut awal tahun ini:
Kami dapat mengesan isyarat untuk inflasi, tahap pertama Big Bang, dan pembentukan bintang pertama di alam semesta dengan teleskop radio bulan. Walaupun ada harapan untuk melakukan ini di Bumi atau di angkasa, permukaan jauh bulan menawarkan lebih banyak kepekaan kerana terlindung dari Bumi oleh perisai daripada pilihan lain.
Pada masa kini, apabila ada kapal angkasa melampaui Bulan, seperti yang dilihat dari Bumi, ia menghantam radio. Fakta bahawa gelombang radio tidak dapat melewati bulan bererti bahawa tidak ada isyarat yang dapat dihantar ke sana atau diterima dalam jangka masa ini. Satelit yang mengorbit, stesen atau pelantar jauh, dan bahkan angkasawan Apollo kehilangan kemampuan mereka untuk berkomunikasi dengan Bumi.
Tetapi ini juga bermaksud bahawa mereka dilindungi dari semua jenis isyarat radio yang mencemarkan yang dihasilkan di Bumi. Komunikasi GPS, gelombang mikro, radar, isyarat selular dan Wi-Fi, dan juga kamera digital adalah antara sumber terestrial yang mencemari pemerhatian radio. Tetapi di sisi paling jauh bulan, semua sumber gangguan disekat 100%. Ini adalah persekitaran astronomi radio paling bersih yang dapat dibayangkan.
Dr. Gillion Scudder juga menyatakan bahawa idea ini mempunyai kekurangannya. Pemindahan data memerlukan sesuatu seperti alat orbit yang dapat berkomunikasi dengan Bumi dan teleskop. Teleskop atau susunan teleskop radio mesti dibina dan dikerahkan di Bulan dan dihubungkan bersama jika berbicara mengenai array (dan pilihan ini lebih disukai). Sebagai alternatif, kabel dapat dijalankan ke sebelah dekat untuk penghantaran data ke Bumi.
Dan masalah terbesar adalah kos. Mengangkut bahan ke bulan, mendarat di permukaan bulan, menyebarkan dan banyak lagi adalah pekerjaan besar. Bahkan cadangan paling sederhana, Lunar Array for Radio Cosmology (LARC), terdiri daripada lebih dari seratus antena reka bentuk sederhana yang tersebar di jarak dua kilometer. Projek ini akan menelan belanja $ 1 bilion dan akan menjadi array radio termahal dalam sejarah Bumi jika dibina.
Hampir semua cadangan astronomi yang masuk akal menunjukkan bahawa ruang jauh lebih baik daripada permukaan bulan untuk penempatan teleskop. Penurunan suhu berlaku di semua titik di bulan. Hanya ahli astronomi radio yang dapat memperoleh kelebihan meletakkan teleskop di sisi bulan yang jauh, tetapi peluang itu akan memakan kos yang besar.
Sehingga kita menemui cara untuk mengurangkan kos atau menghasilkan sesuatu yang lebih baik, sangat tidak mungkin kita akan melihat teleskop lunar yang mengatasi pilihan lain. Alam semesta tidak akan ke mana-mana, sedang menunggu kita untuk mengungkap rahsianya.
Ilya Khel
