Kategorie
Kosmologia

Obserwatoria na Księżycu

Obserwatoria na Księżycu

Dlaczego więc mielibyśmy wracać na Księżyc? Kolonia wydobywcza O’Neilla czy pomysły przesyłania energii słonecznej z powierzchni Srebrnego Globu lub z jego orbity to czcze fantazje, a projekt wydobywania helu 3 oraz interes związany z produkcją paliwa rakietowego w bazach księżycowych są przedwczesne o co najmniej 50 lat. Na Księżycu brak jest zasobów niezbędnych do prawdziwej kolonizacji. Jeżeli więc nie możemy tam zarobić pieniędzy ani założyć osiedli mieszkalnych, po co mielibyśmy tam lecieć?

W celach naukowych. Od dłuższego czasu wiadomo, że Księżyc jest świetnym miejscem na obserwatoria astronomiczne. Nie ma atmosfery zniekształcającej obraz i obraca się zaledwie raz na 28 dni, co sprawia, że umieszczony na jego powierzchni teleskop miałby 28 razy więcej czasu niż ziemski instrument na zebranie promieni świetlnych z odległych obiektów (a 400 razy więcej niż teleskop umieszczony na niskiej orbicie Ziemi). W dodatku nie dość, że Księżyc nie ma atmosfery, to jeszcze pozostaje nieaktywny sejsmicznie, a więc stanowi stabilną jak skała platformę pod urządzenia optyczne. To jeden z niezbędnych warunków pozwalających zbudować układy optyczne, w których grupy teleskopów są zogniskowane na jednym i tym samym punkcie, a sygnały, które odbierają, są koordynowane przez komputer. Wykorzystanie takich układów wymaga znajomości odległości między poszczególnymi teleskopami z dokładnością do jednej milionowej części metra (co jest nieosiągalne na Ziemi, targanej wstrząsami sejsmicznymi, lub w przestrzeni kosmicznej), lecz gdy się to uda, ich możliwości w dziedzinie obserwacji astronomicznych są olbrzymie – zdolność pojedynczego teleskopu do rejestrowania detali obrazu jest wprost proporcjonalna do jego średnicy, a zdolność rozdzielcza układu teleskopów jest wprost proporcjonalna do średnicy tego układu. Średnica Teleskopu Hubble’a wynosi 2,5 metra. Natomiast na Księżycu można by zainstalować funkcjonujący układ teleskopów rozpięty na całej średnicy Srebrnego Globu – 1700 kilometrów – co dałoby nam zdolność rozdzielczą ponad milion razy większą niż ta, którą dysponuje Teleskop Hubble’a.

Takie obserwatoria pozwoliłyby nam skatalogować planety wielkości Ziemi wokół sąsiednich gwiazd w promieniu około 100 lat świetlnych (co daje jakieś 10 tysięcy pozasłonecznych systemów planetarnych). Za pomocą księżycowego układu teleskopów potrafilibyśmy dowiedzieć się o tych systemach tyle, ile wiedzieliśmy o Układzie Słonecznym przed pojawieniem się w latach sześćdziesiątych XX wieku pierwszych sond kosmicznych. Co więcej, korzystając z tego typu układu moglibyśmy obserwować obiekty pochodzące z okresu Wielkiego Wybuchu, który według obowiązujących teorii zapoczątkował nasz Wszechświat.

Astronomia optyczna nie byłaby jedyną gałęzią tej najstarszej nauki znanej człowiekowi, która skorzystałaby z wybudowania obserwatoriów na Księżycu. Brak atmosfery czyni z niego również znakomite miejsce do prowadzenia badań promieni kosmicznych i obserwacji w zakresach gamma, rentgenowskim oraz ultrafioletowym. Obserwacje takie, które ziemska atmosfera utrudnia lub wręcz uniemożliwia, są kluczowe dla zrozumienia wysoko energetycznych procesów zachodzących we Wszechświecie. Niskie temperatury występujące w księżycowych wiecznie zacienionych kraterach czynią z nich idealne miejsca na umieszczenie teleskopów działających w podczerwieni. Ciemna strona Księżyca to jedyne miejsce w Układzie Słonecznym, do którego nie docierają sygnały radiowe z Ziemi. Dzięki temu jest znakomitym miejscem na umieszczenie radioteleskopów. A ponieważ Księżyc nie ma jonosfery, radioteleskop usytuowany na jego powierzchni może odbierać pochodzące z kosmosu fale radiowe o niskiej częstości (30 MHz lub mniej), które na powierzchni Ziemi są całkowicie wytłumiane. Obserwacje w każdym z zakresów widma elektromagnetycznego mają swoje unikalne zalety i pozwalają na wykrycie nowych zjawisk fizycznych. Na Księżycu zaś obserwować możemy wszystkie zakresy.

To dużo więcej niż czysto akademickie zainteresowanie. Jak uczy nas historia, astronomia odegrała olbrzymią rolę w formułowaniu nowych praw fizyki. Prawo powszechnego ciążenia, elektromagnetyzm, fizyka relatywistyczna, synteza termojądrowa – wszystkie te okrycia zostały dokonane dzięki obserwacjom astronomicznym. Może się to wydać dziwne, lecz podstawy naukowe techniki, która zdominowała dzisiejszy światowy handel i politykę, włączając w to dokładne systemy nawigacji, rakiety balistyczne, elektroniczne środki łączności oraz broń jądrową i termojądrową, wszystkie te rzeczy powstały dzięki, zdawałoby się, mało praktycznym obserwacjom astronomicznym. Cóż, tego właśnie należało się spodziewać, ponieważ Wszechświat stanowi znacznie większe laboratorium, niż będziemy kiedykolwiek w stanie wybudować. Gdyby udało nam się zwiększyć zasięg naszych urządzeń obserwacyjnych i sięgnąć dalej niż do tej pory, używając teleskopów i radioteleskopów na Księżycu, odkrylibyśmy zapewne nowe prawa fizyki, może nawet poznalibyśmy sam proces stworzenia Wszechświata.

Może Księżycowi brakuje zasobów, ale oferuje on przepiękny widok na Wszechświat.

Chociaż jednak korzyści dla astronomii są znakomitym i wystarczającym powodem, by polecieć na Księżyc, nie wystarczają, aby pchnąć do przodu rozwój cywilizacji. Ludzkość potrzebuje wyzwania rzuconego przez kosmos, wyzwania, dzięki któremu stałaby się rasą zamieszkującą więcej niż jedną planetę. Tak wielkie i trudne wyzwanie może nadejść jedynie wtedy, gdy powstanie nowe pogranicze, gdy zaczniemy zdobywać nowy świat razem ze wszystkimi rzeczami i możliwościami, które oferuje. Świat, na którym rozwinęłaby się nowa i, miejmy nadzieję, lepsza gałąź ludzkiej cywilizacji. Takie wyzwanie może nadejść jedynie z Marsa.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *