Могут ли ударные кратеры на Луне действовать как гигантские радиотелескопы?

16

Могут ли большие кратеры на Луне использоваться в качестве отражающих линз для радиосигналов?

Действуя как большой радиотелескоп, отражающий радиоволны на спутник, расположенный над кратером.

введите описание изображения здесь

the-moon radio-astronomy

13

Интересная идея. Я думаю, что ответ и да, и нет - да с готовым блюдом, но нет в сыром состоянии кратера.

Телескоп Аресибо находится в естественном кратере, но добавляет блюдо, в котором есть пара важных вещей, необходимых для радио-тарелки:

радиоотражающая поверхность
специфическая кривизна, классически параболическая, но также в форме
низкая шероховатость поверхности, как правило, порядка от мм до мкм для радиочастот, которые нас интересуют. См. http://en.wikipedia.org/wiki/Ruze%27s_Equation
приемник близко к отражающей поверхности (фокусное расстояние), спутник, вероятно, будет находиться за пределами фокальной точки
возможно, некоторые другие вещи, но этого, вероятно, достаточно.

Редактировать: Добавлено # 4

— user1563
источник

1

Могли ли роверы реально выровнять естественный почти сферический лунный кратер в телескоп типа Аресибо, переместив немного лунную почву вокруг и затем сжечь ее до точной стеклянной поверхности, сфокусировав на ней солнечный свет при невероятной жаре? Это звучит как возможная технология в этом столетии, или это физически просто неправильно? Имеет ли смысл просто складывать или строить наши собственные параболические тарелки с нуля?

— LocalFluff

3

На самом деле тарелка Аресибо сферическая, а не параболическая, потому что она управляется движением детектора, а не тарелки. Ссылка: en.wikipedia.org/wiki/Arecibo_Observatory

— Кит Томпсон,

1

LocalFluff - еще одна интересная идея, но может быть проще просто установить заранее изготовленную поверхность. Посмотрите на Спектр-Р.

— user1563

Спутник не может быть использован. На Луне нет стационарных орбит. Существуют точки Лагранжа Земля-Луна, но все они расположены слишком высоко и расположены неудобно. Приемник будет частью телескопа, как в Аресибо. Спутник может быть использован в качестве ретранслятора для передачи данных обратно на Землю.

— Джеймс К

Аресибо не сидит в кратере, это раковина и не имеет отношения к вопросу, в котором конкретно упоминаются [ударные] кратеры на Луне и «их» пригодность.

— 18:20

4

Могут ли большие кратеры на Луне использоваться в качестве отражающих линз для радиосигналов?

Вы должны были бы выровнять поверхность чем-то, отражающим микроволны, например, металлической сеткой или подобными материалами.

Во-вторых, форма кратера, вероятно, не совсем идеальна, поэтому его придется немного отрегулировать, немного вырезать в разных местах. Но это хорошее начало, и определенно лучше, чем начинать с ровной площадки.

Существует также вопрос стабильности - вам необходимо убедиться, что любые изменения, которые вы делаете (вырезание другой формы, выравнивание сетки), не влияют на стабильность кратера, иначе различные детали могут скользить или разрушаться. Это инженерная проблема.

Действуя как большой радиотелескоп, отражающий радиоволны на спутник, расположенный над кратером.

Невозможно, если кратер не находится точно на экваторе, и даже тогда это будет сложно.

Но кратер, подобный тому, что изображен на вашей фотографии, сильно изогнут, фокусное расстояние примерно такое же, как диаметр. Другими словами, если диаметр отверстия равен X, высота приемника довольно близка к X - дайте или возьмите что-то около 50% или около того, в зависимости от точной кривизны. Возможно, будет проще построить гигантскую арку над кратером. Опять же, это вопрос техники.

— Флорин андрей
источник

3

Если это работает для Аресибо, его можно заставить работать на Луне, Церере и, возможно, даже на Марсе. Смысл о том, чтобы отправить сборный товар, хорош. А использование двух радиотелескопов в тандеме, разделенных в пространстве, позволило бы астрономам воспользоваться улучшенным угловым разрешением, которое это дает, при условии, что они были расположены так, чтобы позволить им одновременно фокусироваться на одной и той же точке. Это было бы изящной проблемой в астрофизике! Радиотелескопы, нацеленные на одну и ту же точку одновременно с Земли и Марса, когда они находятся на противоположных сторонах своих орбит, имели бы невероятное разрешение.

— user9250
источник

2

Да, Фрэнк Дрейк изучил это - см. Страницу 91 здесь http://www.lpi.usra.edu/lunar/strategies/objectives/ast_observations_moon.pdf

Он рассчитал, что из стали можно изготовить телескоп диаметром 30 км, а из более прочных материалов - от 60 до 90 км. И никаких проблем с ветровой нагрузкой на Луну.

— Роберт Уокер
источник

1

Я согласен, что кратер должен быть выровнен, но у вас также есть проблема поддержания спутника на стационарной орбите над кратером. Почти невозможно, если кратер не находится на экваториальной плоскости. Кроме того, Земля будет зависеть от стационарного спутника вокруг Луны, поэтому вам нужно будет сжигать топливо, чтобы спутник оставался на своем месте.

— НРС 3
источник

«На стационарный спутник вокруг Луны будет влиять Земля» - если орбита находится достаточно близко от Луны, она будет стабильной. Посмотрите на понятие сферы Хилла. Орбиты внутри сферы Хилла имеют тенденцию быть устойчивыми.

— Флорин Андрей

1

@FlorinAndrei Луна вращается только один раз каждые 29 дней, это довольно высокая орбита. Я думаю, что это было бы легко вне сферы холма.

— LDC3

Расчет на Wolfram | Alpha говорит, что селеносинхронная орбита будет в 92 040 км от центра Луны. Похоже, это примерно столько же, сколько размер сферы на Лунном холме (если я правильно понял формулу Википедии ).

— Уоррик

@ Warrick Я получаю, что Сфера Холма составляет 61530 км, а стационарная орбита - 88460 км. Это означает, что спутник будет в нестабильном положении.

— LDC3

(1 / 3)^{1 / 3}

$(1/3)^{1/3}$