Практично ли строить гигантский телескоп на Луне? (Учитывая тот факт, что атмосфера Луны очень редка)

Очень маловероятно, что на Луне когда-либо будут построены большие оптические телескопы, потому что Луна — едва ли не худшее место для их строительства. (Поверхности любой из планет, кроме Земли, хуже.) У него нет особых преимуществ перед орбитой, и его строительство обходится намного дороже.

Луна казалась подходящим местом, когда технологии обсерваторий основывались на киносъемке, потому что обсерваториям требовались люди, а людям нужна база, чтобы жить и лучше всего работать в условиях гравитации. Но теперь у нас есть технология, позволяющая затенять орбитальный телескоп от Солнца, с исключительной точностью наводить его и делать бесконечные фотографии без смены пленки — и все это на орбите. Добраться до орбиты легче, чем до поверхности Луны — даже до «Уэбба» (если он когда-нибудь запустится), который будет припаркован в миллионах миль от Земли, добраться легче, чем до поверхности Луны.

Если бы у нас были космические возможности для создания гигантского рефлектора на Луне, мы могли бы построить на орбите еще больший и лучший рефлектор за те же деньги.

Вы говорили о FAST. FAST — это радиотелескоп. Точно так же гораздо дешевле строить радиотелескопы на орбите, чем на поверхности Луны. Единственное возможное преимущество Луны состоит в том, что обратная сторона Луны может иметь преимущество в том, что она особенно бесшумна в радиодиапазоне.

Но даже там кажется вероятным, что любой космический радиотелескоп будет большим массивом радиотелескопов, объединенных в гигантскую синтетическую апертуру, и он почти наверняка будет намного больше, чем наземные инструменты, для которых Луна уже слишком мал.

Есть преимущества и недостатки.

Наземные телескопы имеют недостатки из-за атмосферы, которая блокирует часть света и почти полностью блокирует некоторые длины волн, а также искривляет входящий свет. Некоторые атмосферные смещения можно зафиксировать с помощью современных компьютеров, поэтому за последние 20-30 лет наземные телескопы значительно улучшились, но они все еще имеют тот недостаток, что атмосфера Земли блокирует часть света, поступающего из космоса. Современные земные телескопы не уступают Хабблу (я где-то это читал), по крайней мере, в видимом спектре, в значительной степени из-за компьютеризированной обработки изображений. Когда Хаббл был запущен (и зафиксирован), это было на световые годы лучше, чем что-либо на Земле. Сегодня близко.

Чандра и Спитцер видят на длинах волн, которые не доходят до Земли, поэтому для работы им необходимо находиться на орбите. Джеймс Уэбб также будет видеть как в инфракрасном, так и в видимом диапазоне длин волн, поэтому он должен находиться в космосе, чтобы воспользоваться преимуществами инфракрасного изображения.

Космос намного лучше, потому что он дает гораздо более четкое изображение и принимает все длины волн. У пребывания в космосе тоже есть недостатки, такие как космические лучи, солнечные бури и случайные протоны со скоростью, близкой к скорости света, но в среднем космос лучше, чем Земля, а поверхность Луны похожа на нахождение в космосе из-за того, нет атмосферы.

Большая проблема с телескопами в космосе заключается в том, что запуск такого количества материала очень дорог. Запуск чего-либо в космос стоит около 10 000 долларов за фунт. Вот почему космических телескопов так мало, что их можно пересчитать по пальцам (на самом деле пальцев рук и ног, я думаю, их 13 ).

Также важно держать большие телескопы в прохладе. ( У Джеймса Уэбба будет большой солнцезащитный козырек ). Это особенно важно для инфракрасной визуализации. При условии, что область затенена, луна будет оставаться достаточно холодной.

Большим преимуществом Луны является то, что она полна кремния, из которого сделаны зеркала, поэтому, используя лунный материал, нужно запускать гораздо меньше вещей, что экономит кучу денег и увеличивает размер этого теоретического телескопа. Это настоящее преимущество. Мы не можем запустить 100- или 200-футовый телескоп с Земли, потому что он слишком большой, но теоретически мы могли бы построить такой же на Луне, потому что есть много-много вещей, которые можно использовать.

Меньшее преимущество заключается в том, что тело Луны действует как щит для того, что находится под ним, но настоящее преимущество состоит в том, что Луна сделана из вещества, которое можно превратить в телескоп. На самом деле подойдёт любое большое тело диаметром в несколько миль, хотя работать на поверхности с гравитацией может быть проще. Лично я думаю, что Церера была бы отличным местом для строительства. Очень низкая гравитация (но достаточно, чтобы вы могли положить вещи и не беспокоиться о том, что они отскочат) дальше от солнца, поэтому солнцезащитный козырек меньше. Любое достаточно большое тело в космосе теоретически может быть использовано для создания телескопа.

Луна, однако, находится ближе, поэтому ее легче ремонтировать, и она достаточно близка, чтобы легче было передавать изображения обратно на Землю, в отличие от телескопов на Фобосе или Церере.

Однако это не следует путать с легким. Это никогда не было сделано и может столкнуться с непредвиденными проблемами и в конечном итоге оказаться довольно сложным, но это хорошая идея.

В этой статье 2004 года , хотя и немного устаревшей, обсуждаются относительные достоинства трех возможных новых мест для новых крупных оптических/инфракрасных телескопов: Купол А в Антарктиде, южный полюс Луны и точка L2 Земля-Солнце (или орбита вокруг нее). Это). Каждый лучше всего подходит для разных целей. Особой привлекательностью лунного сайта является возможность смотреть на одну и ту же часть неба в течение очень долгого времени, чтобы обнаружить очень слабые объекты.

Телескопы на Луне — фантастическая идея . Если вы «придумали это сами», поздравляю, потому что это отличная идея на будущее.

Как вы, возможно, знаете, у нас уже есть много фантастических телескопов в космосе (то есть, как правило, на орбите или вблизи нашей Земли). Следующим шагом будут телескопы на Луне. (Намного сложнее построить такой на Луне, чем просто вывести его на орбиту.)

Вы можете легко найти много начальных исследований об этом; например , вот один из НАСА о вашей замечательной идее десятилетней давности!

Ваша идея хороша, и, надеюсь, она появится раньше, чем позже. Могу поспорить, что до телескопов на Луне нас отделяет 30 лет. Но они придут.