Menu Zamknij

Teleskopy na Księżycu i na Antarktydzie

Pierwsze obserwacje astronomiczne z użyciem teleskopu na Księżycu

Teleskop na Księżycu stoi od 14 grudnia 2014 roku. Jest częścią chińskiego lądownika Change3 (pierwszego instrumentu, który „miękko” wylądował na Księżycu od 37 lat). Jego oficjalną nazwą jest Lunar-based Ultraviolet Telescope ([#]) i jak się już domyślacie z nazwy, za jego pomocą prowadzone są obserwacje w nadfiolecie. Ponieważ na Księżycu noc trwa dwa tygodnie, możliwe jest wykonywanie długoczasowych ciągów obserwacyjnych, co jest szalenie ciekawe dla m.in. obserwatorów gwiazd zmiennych. 

Ja sam byłem bardzo podekscytowany pierwszymi danymi z obserwacji gwiazd podwójnych. W szczególności ciekawe dla mnie były te z gwiazdami kontaktowymi, bowiem one w nadfiolecie wyglądają zgoła inaczej niż w okolicy pasma czerwonego, jak to obserwujemy z Ziemi. Jednym z takich obiektów był V921 Her, który (nieoficjalnie) podejrzewamy o bycie układem rozdzielonym, a tylko udającym układ kontaktowy. Krzywa blasku wygląda tak:

Dokładność obserwacji jest kiepska, bo teleskop ma jedynie 15-cm zwierciadło. Ot, mały teleskop podwórkowy, który wygląda jak na zdjęciu obok. Po lewej teleskop widziany od tyłu, a po prawej jego montaż. Teleskop cały czas funkcjonuje i zbiera blask gwiazd, galaktyk, asteroid i czego dusza zapragnie.

Taka ciekawostka, LUT nie jest pierwszym teleskopem na KsiężycuPierwszym był teleskop UVC (Far-Ultraviolet Camera/Spectrograph), którego używali astronauci w trakcie misji Apollo 16. Teleskop był w pełni manualny. Wykonano nim około 200 zdjęć przeciętnej jakości w trakcie pobytu na Księżycu. Jednym z tych zdjęć jest Ziemia w nadfiolecie. Tu kolory są nałożone sztucznie. Ta gorąca plama to Ziemia oświetlona przez Słońce. Te pasy widoczne po ciemnej stronie Ziemi to zorza widziana w nadfiolecie.

Zanim wrócimy na Ziemię, po drodze czeka jeszcze jeden teleskop: ISERV, który od 2012 roku znajduje się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Ten instrument jest zwykłym „sklepowym” Celestronem o średnicy apertury 23 cm. W 2013 roku teleskop razem z montażem kosztował 2500 dolarów. Na zdjęciu poniżej widać go obok Chrisa Hadfielda już na ISS.

źródło: www.universetoday.com

ISERV, pomimo że pochodzi z projektu HyperStar, nie jest zapatrzony w gwiazdy. Tym teleskopem fotografowana jest Ziemia. Przykładowe zdjęcie: lodowiec w Chile:

źródło: servirglobal.net

A tutaj promo misji na [youtube]. Znów ciekawostka: ISERV robi trzy zdjęcia na sekundę, każde o polu 19 km x 11 km.

Jest na Ziemi takie obserwatorium, w którym obserwuje się dokładnie te obiekty, które mnie interesują, internet ma taki transfer, jaki mnie interesuje, a noc trwa kilka miesięcy. A jednak chyba nie chciałbym znaleźć się w nim na dłuższą metę. Stacja Kunlun jest obserwatorium stojącym niemalże na biegunie południowym, na szerokości geograficznej 80 S. Kunlun znajduje się na wyżynie Dome A, tj. na wysokości 4000 m npm., gdzie temperatura lubi spadać do -90 stopni Celsjusza. To jest najbardziej suche miejsce na Ziemi. Idealne do robienia astronomii, tragiczne dla samego astronoma. Nie ma szans żeby uprawiać tam romantyczną astronomię siedząc z okiem przy lunecie. Wszystkie tamtejsze teleskopy są w pełni zrobotyzowane. Projekt nazywa się AST3, jakby ktoś chciał poczytać więcej [pdf]. Średnica apertury teleskopów wynosi pół metra, co pozwala na prowadzenie dość precyzyjnych obserwacji wielu gwiazd zmiennych. Wielu, bowiem każdy teleskop jest w systemie Schmidta (zwierciadło ma 67 cm), co pozwala uzyskać szerokie pole widzenia. Tu foto z ustawiania pierwszego teleskopu w 2012 roku:

źródło: www.science.tamu.edu

Przez fakt występowania tam długich nocy, ciągi obserwacyjne trwają całe tygodnie. Dwa lata temu w moje ręce wpadły dane obserwacyjne z takiego ciągu. Rewelacyjna sprawa! Coś jak dane z misji Kepler, ale można było wykonać absolutną oraz względną fotometrię, co jest nieocenione przy studiowaniu krótkoczasowej ewolucji magnetycznej ciasnych układów podwójnych. Piękna rzecz. Oczywiście, stacja jest chińska. Oni ostatnio pakują takie pieniądze w astro, że wypadałoby zacząć uczyć się ich języka. Tyle z dygresji :). Jak ktoś jest zainteresowany twardą nauką, to tutaj przykładowa publikacja z obserwacji gwiazd zmiennych: [klik], a tutaj prezentacja sprzed kilku lat o tym, jak te teleskopy miały wyglądać: [pdf].

Oczywiście ciekawych instrumentów jest więcej. Jak chociażby prekursor chińskich półmetrówek na Antarktydzie, zestaw czterech 14-cm teleskopów CSTAR (też w Kunlun). Oprócz tego mamy teleskopy krążące na orbicie wokół Ziemi (Hubble, Swift, WISE), w tym dwa polskie: Lem i Heweliusz, mamy teleskopy krążące wokół Słońca (Spitzer, Kepler), mamy też takie siedzące w wybranym miejscu między Ziemią z Słońcem, w tzw. punkcie L2 (GAIA, Herschel, LISA Pathfinder). Są też jeszcze teleskopy zawarte na sondach kosmicznych, jak Voyager 1 i 2, Rosetta, Cassini, Juno i innych. A nam wciąż mało. I słusznie.

Pytanie tylko, czy warto stawiać teleskopy na Księżycu? Jeśli potrafimy na tyle precyzyjnie projektować i używać obserwatoria orbitalne, to może stacje księżycowe nie posiadają już kuszących cech. Przecież łatwiej jest ustawić teleskop na orbicie, niż wylądować nim na Księżycu. I do tego te misje serwisowe! Z drugiej strony, na Księżycu jest stabilne podłoże i nie trzeba zużywać paliwa do utrzymania teleskopu w jednej pozycji, przez co żywotność teleskopów powinna być większa. IMO duże teleskopy księżycowe wrócą do łask dopiero, gdy na Srebrnym Globie pojawią się pierwsze stałe bazy, żeby technik mógł wyjść kiedy trzeba i stuknąć młotkiem w co trzeba. A kto wie, może to się wydarzy za niedługo? Co sądzicie o takich teleskopach?

Obiecałem jeszcze skrobnąć o teleskopach w służbie nawigacji statków kosmicznych. Obecnie nawigacja opiera się na astrometrii, tj. badaniu pozycji gwiazd i planet. W miarę oddalania się od Ziemi, precyzja wyznaczania pozycji statku kosmicznego spada. Zostało zaproponowane (już dawno temu, ale dla przykładu, tutaj: [pdf]) aby do nawigacji zaprzęgnąć… pulsary. Teleskopy rentgenowskie potrafią obserwować sygnały pulsarów w wielką dokładnością czasową. Gdyby użyć kilku dobrze usytuowanych pulsarów, można by wyznaczyć położenie statku w dowolnym miejscu Układu Słonecznego z dokładnością do pięciu kilometrów. Wszystko dzięki precyzji sczytywania czasu nadejścia pulsów światła z pulsara. Mechanizm działania jest dziecinne prosty: w zależności od położenia w Układzie Słonecznym statek będzie bliżej pewnych pulsarów, a dalej od innych. Co za tym idzie, droga którą będzie musiało pokonać światło (i pulsy) pulsarów, będą różne dla różnych położeń statku. Ponieważ prędkość światła jest skończona, to i czas nadejścia sygnałów będzie zależny od położenia w Układzie Słonecznym. Można pokusić się nawet o stwierdzenie, że nawigacja pulsarowa mogłaby umożliwić precyzyjne loty poza Układ Słoneczny. Co więcej, automatyzacja całego procesu pozwoli na wykonywanie w pełni autonomicznych misji, bez konieczności wprowadzania korekt z centrum kontroli lotów. Jeden zasadniczy problem to obecne rozmiary oraz masa teleskopów rentgenowskich. Przy dzisiejszej technologii są one za duże, przez co ich użycie byłoby kompletnie nieekonomiczne. Ale może kiedyś?

Dodaj komentarz

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