Stavba teleskopů na Měsíci může zásadně změnit astronomii. A stává se dosažitelným cílem

Stavba teleskopů na Měsíci může zásadně změnit astronomii. A stává se dosažitelným cílem

Po více než čtyřiceti letech se náš nejbližší vesmírný soused – Měsíc – opět stává centrem zájmu astronomů a vědců z mnoha dalších oborů. Na jedinou přirozenou družici Země se chystají desítky misí organizovaných kosmickými agenturami z celého světa. Většina z nich bude zahrnovat malé robotické sondy, ale ambiciózní program NASA Artemis si klade za cíl vrátit do poloviny tohoto desetiletí na povrch Měsíce lidi.

Všechny tyto aktivity mají různé důvody, včetně geopolitických a hledání měsíčních zdrojů, jako je vodní led na měsíčních pólech, který lze těžit a přeměnit na vodíkové a kyslíkové palivo pro rakety. Velkým přínosem budou plánované mise i z vědeckého hlediska. Měsíc může vypovědět mnohé o vzniku a vývoji sluneční soustavy a má také velký vědecký potenciál coby platforma pro astronomická pozorování, informuje magazín Gizmodo.

Teleskopy na Měsíci

O potenciální úloze Měsíce pro astronomii se diskutovalo počátkem tohoto roku na zasedání britské Královské společnosti. Podnětem k setkání bylo mimo jiné zlepšení přístupu k měsíčnímu povrchu, které se nyní rýsuje. Těžit z něj může hned několik astronomických oborů. V první řadě je to radioastronomie – radioastronomický průzkum by bylo možné provádět z té strany Měsíce, která je permanentně odvrácená od Země.

Odvrácená strana Měsíce je setrvale odstíněna od rádiových signálů generovaných pozemskými přístroji. Během měsíční noci je také chráněna před Sluncem. Díky těmto vlastnostem se jedná pravděpodobně o „nejtišší“ místo v celé sluneční soustavě, protože žádná jiná planeta ani Měsíc nemá stranu trvale odvrácenou od Země, což z ní činí ideální místo pro radioastronomii.

Rádiové vlny jsou jednou z forem elektromagnetické energie, stejně jako například infračervené, ultrafialové či viditelné světlo. Jsou definovány tím, že mají v elektromagnetickém spektru různé vlnové délky. Rádiové vlny s vlnovou délkou delší než 15 metrů jsou blokovány zemskou ionosférou, na povrch Měsíce však dopadají bez překážek. Pro astronomii je to poslední neprozkoumaná oblast elektromagnetického spektra.

Pozorování vesmíru na těchto vlnových délkách spadá do „nízkofrekvenční radioastronomie“. Lze v nich jedinečným způsobem zkoumat strukturu raného vesmíru, zejména kosmického „temného věku“, tedy období před vznikem prvních galaxií. Vzdálená strana Měsíce může být jediným místem, kde ho můžeme studovat.

Nedotčená platforma

Astronom Jack Burns na nedávném zasedání Královské společnosti shrnul příslušné vědecké souvislosti a označil odvrácenou stranu Měsíce za „nedotčenou, klidnou platformu pro provádění nízkofrekvenčních pozorování temných věků raného vesmíru, jakož i kosmického počasí a magnetosfér spojených s obyvatelnými exoplanetami“.

Dalším potenciálním využitím radioastronomie může být snaha detekovat rádiové vlny z nabitých částic zachycených magnetickými poli – magnetosférami – planet obíhajících kolem jiných hvězd. To by pomohlo posoudit, nakolik jsou tyto exoplanety schopné hostit život. Rádiové vlny z magnetosfér exoplanet by pravděpodobně měly vlnové délky větší než 100 m, takže vyžadují rádiově klidné prostředí.

Podobně lze argumentovat i v případě pokusů o detekci signálů od potenciálních mimozemšťanů. A díky otevření neprobádané části rádiového spektra existuje také možnost objevů nových jevů. Potenciál těchto pozorování bychom měli poznat, až v roce 2025 nebo 2026 přistane na odvrácené straně Měsíce mise NASA LuSEE-Night.

Místo satelitu teleskop v kráteru

Měsíc nabízí i další možnosti astronomie. Astronomové mají bohaté zkušenosti s optickými a infračervenými dalekohledy pracujícími ve volném vesmíru, jako jsou Hubbleův teleskop a vesmírný dalekohled Jamese Webba. Stabilita měsíčního povrchu však může těmto typům přístrojů přinést další benefity.

Na měsíčních pólech se navíc nacházejí krátery, do kterých nedopadá sluneční světlo. Teleskopy, pozorující vesmír na infračervených vlnových délkách, jsou velmi citlivé na teplo, a proto musí pracovat při nízkých teplotách. Například vesmírný dalekohled Jamese Webba potřebuje obrovskou sluneční clonu, která ho chrání před slunečním zářením. Na Měsíci by tento štít mohl zdarma poskytnout přírodní okraj kráteru.

Nízká gravitace Měsíce může také umožnit stavbu mnohem větších teleskopů, než je možné v případě satelitů. Tyto úvahy vedly astronoma Jeana-Pierra Maillarda k názoru, že Měsíc může být budoucností infračervené astronomie. Chladné a stabilní prostředí trvale zastíněných kráterů může mít rovněž výhody pro novou generaci přístrojů k detekci gravitačních vln – „vlnění“ v časoprostoru způsobeného procesy, jako jsou výbuchy hvězd a srážky černých děr.

Nejen z těchto důvodů může astronomie těžit ze současné renesance měsíčního výzkumu. Pravděpodobně bude profitovat z infrastruktury vybudované na Měsíci v souvislosti s jeho pokračujícím průzkumem. Ta bude zahrnovat jak dopravní prostředky – rakety, přistávací moduly a další vozidla pro přístup na povrch, tak lidi a roboty, kteří budou na místě konstruovat a udržovat astronomické přístroje.

Určitě si přečtěte

Články odjinud