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把月球背面改造成为一个巨大的天文望远镜是可行的吗?效果会不会比在地球要好?
月球,望远镜,天文望远镜把月球背面改造成为一个巨大的天文望远镜是可行的吗?效果会不会比在地球要好?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
美国于1975年发射RAE-2探测器在绕月轨道对地球磁场进行过探测,但他们没有在月球表面进行过类似的空间探测活动。
2018年底,嫦娥4号月球探测器在月球背面艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区成功着陆,它一次就携带了4个极低频射电观测设备,覆盖的频段从0.1MHz到40MHz,频谱分辨率从5KHz到100KHz,动态范围在75dB以上。与此同时,我们还与荷兰共同研发了一台低频探测器NCLE,NCLE搭载在“鹊桥号”中继卫星上,在地月拉格朗日L2点探测宇宙黑暗时代信号、太阳系行星极光辐射、测定所在位置微波辐射强度、研究地球电离层等。
(嫦娥4号搭载了多个极低频空间探测器)
在月球背面进行极低频射电探测的优点在于,它稳定并精确;同时月球本身作为一个天然的滤波器,它阻挡了绝大部分来自地面的无线电波干扰,还没有电离层带来的麻烦。因此包括美国和欧洲航天局在内很早就开始计划在这里建设大型的空间望远镜。
计划要建设的月基天文望远镜非常多
从1964年开始的许多年中,美国和欧洲不断有人提出在月球背面建设空间射电望远镜的设想,有些还提出了具体的建设计划。
1992年,美国休斯公司提出月基天文低频阵列(ALLFA),他们耗时8年设计,希望在月球的恰普雷斯环形山建设一个巨大椭圆形的天线阵列,同时在拉格朗日L2 点发射中继卫星用于数据传输,这个计划最终流产。
1993年,国际空间大学(ISU)提出了国际月球背面天文台和科学站计划(ILFOSS),计划搞得很细很具体,最后也是不了了之。
......
1997年,欧空局提出月球背面甚低频阵(VLFA),着陆地点跟ILFOSS一样都是在奥尔科夫斯基陨石坑。
2015年,欧空局又搞了一个FARSIDE计划,打算于2020年向月球背面发射着陆器,建设一个月基空间射电望远镜。这一次不知道能不能搞成。
(欧空局的月基望远镜计划与嫦娥4号任务对比)
总结:
由以上分析我们可以看出:由于月球没有大气和电离层,并且月球本身距离地球有38万公里之遥,它本身又是一个良好的电磁滤波器,以月球为基地在月球的背面建设大型空间射电望远镜不仅可行,如果在技术上处理得当,它的效果一定要远远好于从地面观测宇宙。
(想象中的月球空间基地)
考虑到有许多技术问题需要解决,加之建设成本高昂,各个国家的财力限制,即使是“不差钱”的美国和欧洲,他们的很多设想长期以来都只能停留在纸面上。相信未来人类若真的想在月球建设一个大型空间探测平台或科研基地,一定离不开国际间的合作,否则单凭一国之力很难搞得成。
至于说“巨大”,其实只要能得到“干净”的信号,望远镜的口径并不一定越大越好。况且大意味着高建设成本和长建设周期,最后往往得不偿失。更不用说“把整个月球背面都改造成天文望远镜”了。
说说看,你心目中的月球基地会是什么样子呢?
回答于 2019-09-11 08:43:50
在整个地月系中,最好的天文观测环境地就是月球的背面了,可以预见的是,这里在将来肯定会建造大型天文望远镜。
众所周知,月亮总是以一面向着地球,这是因为月球已经被地球引力潮汐锁定,因此当它围绕地球运行的时候,每公转一周它也就自转一圈,因此在月亮上面,我们所说的一月就是它上面一天。而在这一个月中,月亮的背面会有半个月的时间处于向阳面,也有半个月的时间处于背阳面,那么在半个月的背阳面时间中,将时进行深空天文观测的最佳时间。
这是因为当月球的背面处于背阳面的时候,那里将不会受到太阳光的干扰影响,同时也不会受到地球上光线、微波和无线电波的干扰影响,可以说是地月系中最为清静和清洁的天文观测环境。
美国下一代太空天文望远镜詹姆斯·韦伯望远镜被用来代替哈勃的位置,这家望远镜至今据说已花费近百亿美元,其实上面有一个关键部件就是它上面有一个太阳光阻隔装置,据说用了5层高科技材料犹嫌不足。但是在月球的背面,当其处于背阳面的时候,光学望远镜完全不用考虑会受到太阳光的影响,因为月球本身就阻挡了太阳光,而且由于在月球背向地球的另一面,所以也不会受到地球上光线等辐射的影响。
月球的背面还有一个很有利的适合建造望远镜的条件,那就是到处都是圆圆的陨石坑,简直就是建造大型射电望远镜的天然场所。我国的天眼是如今世界上最大的射电天文望远镜,其直径达到了500米,但是月球的背面直径比它大的陨石坑多了去了。所以在那里将可以建造,口径更大的射电望远镜,再加上那里的良好观测环境,可谓是条件不是一般的好。相信在人类进入太空时代后,那里的某些地方终将会成为人类的一个重要的天文观测基地。
回答于 2019-09-11 08:43:50
是不是象眼球的晶体部分一样?很有创意哟!
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀
是个好主意,同样是天文望远镜,放在月球上会比地球上更容易观察宇宙。效果更好。
现在还没有,原因有二,一是月球环境温度,对设备的要求太高,还有电源问题。二是运输安装成本太高。维护也很不方便。
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