Τι Συμβαίνει στην Επιφάνεια της Σελήνης;
Οι Επιστήμονες Ανακαλύπτουν Φωτεινό Σήμα.
Της Αστροφυσικού Ελένης Χατζηχρήστου
Εδώ και 40 χρόνια αγνοείται η τύχη του μεγάλου ανακλαστήρα που άφησαν Σοβιετικοί αστροναύτες στην επιφάνεια της Σελήνης στις 17 Νοεμβρίου 1970. Το ρομποτικό όχημα που απόθεσαν στη σεληνιακή επιφάνεια έφερε έναν ανακλαστήρα λέιζερ, Γαλλικής κατασκευής, που έφερε το όνομα Lunokhod 1. Ο ανακλαστήρας έδωσε τα τελευταία σημεία ζωής στις 14 Σεπτεμβρίου 1971 και έκτοτε οι γήινοι ανιχνευτές έχασαν τα ίχνη του. ΟΙ επιστήμονες υπέθεσαν ότι θα είχε πέσει μέσα σε κάποιο κρατήρα ή οτι σταμάτησε σε κάποιο σημείο στραμμένος αντίθετα από τη Γη, με αποτέλεσμα να μην βλέπει και να μην ανακλά φωτεινούς παλμούς από και προς τον πλανήτη μας.
Εικ.1: Ο ρόβερ Lunokhod 1 στο τελικό σημείο στάθμευσής του στη σεληνιακή επιφάνεια (Credit: NASA/GSFC/Arizona State U.)
Ευτυχώς μια διεθνής ομάδα αστρονόμων αποφάσισε να χρησιμοποιήσει την ανάκλαση ακτίνων λέιζερ που στέλνονται από τη Γη στην επιφάνεια της Σελήνης, για να υπολογίσει την ακριβή τροχιά του δορυφόρου μας (με ακρίβεια χιλιοστού) και με αυτό τον τρόπο να προσδιορίσει αποκλίσεις από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Η ανάκλαση των ακτίνων λέιζερ θα γινόταν από ανακλαστήρες που άφησαν στη σεληνιακή επιφάνεια οι αστροναύτες των διαστημικών αποστολών της NASA Απόλλων 11, 14 και 15. Επίσης, υπήρχε η πρόθεση να χρησιμοποιηθεί και ο Σοβιετικός ανακλαστήρας Lunokhod 2, όταν δεν βρίσκεται εκτεθειμένος απ’ ευθείας στο ηλιακό φως.
Εικ.2: Ο ρόβερ Lunokhod 2. Φαίνινται καθαρά τα ίχνη της κίνησής του πάνω στη σεληνιακή επιφάνεια (Credit: NASA/GSFC/Arizona State University).
Η σύνθεση των αποτελεσμάτων από τους τρείς ανακλαστήρες βοηθάει να προσδιοριστεί ο προσανατολισμός της Σελήνης, ενώ ο τέταρτος δίνει πληροφορίες για τις παλιρροιακές παραμορφώσεις του δορυφόρου μας. Η αναπάντεχη παρουσία του πέμπτου ανακλαστήρα, του Lunokhod 1, βοηθάει σημαντικά στην κατανόηση του υγρού πυρήνα της Σελήνης και στον ακριβή προσδιορισμό της θέσης του κέντρου της και άρα της τροχιάς της.
Εικ.3: Τμήμα της τελευταίας πανοραμικής εικόνας που στάλθηκε από τον Lunokhod 2 (Credit: Ruslan Kasmin).
Πώς ανακαλύφθηκε ο χαμένος ανακλαστήρας; Χάρη στην κάμερα μεγάλης διακριτικής ικανότητας που βρίσκεται στο διαστημόπλοιο της NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), οι αστρονόμοι μπόρεσαν να πάρουν φωτογραφίες μεγάλης ευκρίνειας και ανακάλυψαν ένα φωτεινό σημείο στον τόπο της προσεδάφισης. Αν και μέχρι τώρα η ακριβής θέση του ανακλαστήρα ήταν άγνωστη, οι επιστήμονες γρήγορα κατάλαβαν ότι επρόκειτο για τον Lunokhod 1. Κάνοντας υπολογισμούς υψομετρίας του Σεληνιακού εδάφους βρήκαν τις συντεταγμένες του ανακλαστήρα με ακρίβεια της τάξης των 100 μέτρων.
Εικ.4:Η Σοβιετική διαστημοσυσκευή προσεδάφισης Luna 17 στέκεται ακόμη στη σεληνιακή «θάλασσα» Mare Imbrium, εκεί όπου απόθεσε τον ρόβερ Lunokhod 1, τον Νοέμβριο 1970 (Credit: NASA/GSFC/Arizona State University).
Εικ.5: Μεγέθυνση του Luna 17 όπου βλέπουμε και τα ίχνη κίνησης στη σεληνιακή επιφάνεια του Lunokhod 1 (Credit: NASA/GSFC/Arizona State University).
Αυτό ήταν αρκετό για να αρχίσει η ομάδα, στις 22 Απριλίου, να στέλνει παλμικό φως λέιζερ προς τον ανακλαστήρα, από το Αστεροσκοπείο Apache Point στο Νέο Μεξικό. Με χαρά οι επιστήμονες διαπίστωσαν οτι οι υπολογισμοί τους ήταν σωστοί και ότι ο ανακλαστήρας λειτουργούσε στέλνοντας σήμα πίσω στη Γη, αποκαλύπτοντας την θέση του στη σεληνιακή επιφάνεια με ακρίβεια 10 μέτρων. Η προσπάθεια συνεχίζεται για να επιτευχθεί ακρίβεια θέσης της τάξης μόλις ενός εκατοστού! Το ευτύχημα είναι ότι ο Lunokhod 1 στέλνει 5 φορές λαμπρότερο σήμα πίσω στη Γη απ’ ότι ο Lunokhod 2 που οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν μέχρι τώρα. Αυτό σημαίνει ότι σίγουρα βρίσκεται σταθμευμένος σε προνομιακή θέση, ίσως και σε κάποιο υπερυψωμένο σχετικά σημείο.
Εικ. 6: Παλμικό φως λέιζερ εκπέμπεται προς τους ανακλαστήρες στη Σελήνη από ένα τηλεσκόπιο στο Νέο Μεξικό των ΗΠΑ (Credit: Dan Long, Apache Point Observatory).
Ένα άλλο ενδιαφέρον σημείο της έρευνας είναι ότι οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι οι ανακλαστήρες που βρίσκονται στο σεληνιακό έδαφος κατά πάσα πιθανότητα επηρεάζονται από την παρουσία της σεληνιακής σκόνης ειδικά όταν έχουμε Πανσέληνο, οπότε το σήμα που στέλνουν στη Γη ελαττώνεται ως και δέκα φορές! Το γιατί συμβαίνει αυτό παραμένει ακόμη άγνωστο στους επιστήμονες, οι οποίοι προσπαθούν να λύσουν το μυστήριο πριν οι νέες αποστολές στη Σελήνη αποθέσουν και νέα επιστημονικά όργανα στην επιφάνειά της.
Εικ.7: Οι Σοβιετικοί ρόβερς Lunokhod είχαν μήκος 2.3 μέτρα και ύψος 1.5 μέτρα.
Ο Lunokhod 1 στο εξής θα χρησιμοποιείται από τους επιστήμονες πολύ συχνά και σίγουρα θα έχει πολλά να αποκαλύψει για το ουράνιο σώμα που τον φιλοξενεί, τη Σελήνη, ύστερα από σιωπή 40 χρόνων.
Για περισσότερες πληροφορίες:
http://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/04-26SovietReflector.asp
http://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/multimedia/lroimages/lroc-20100318.html
Οι Επιστήμονες Ανακαλύπτουν Φωτεινό Σήμα.
Της Αστροφυσικού Ελένης Χατζηχρήστου
Εδώ και 40 χρόνια αγνοείται η τύχη του μεγάλου ανακλαστήρα που άφησαν Σοβιετικοί αστροναύτες στην επιφάνεια της Σελήνης στις 17 Νοεμβρίου 1970. Το ρομποτικό όχημα που απόθεσαν στη σεληνιακή επιφάνεια έφερε έναν ανακλαστήρα λέιζερ, Γαλλικής κατασκευής, που έφερε το όνομα Lunokhod 1. Ο ανακλαστήρας έδωσε τα τελευταία σημεία ζωής στις 14 Σεπτεμβρίου 1971 και έκτοτε οι γήινοι ανιχνευτές έχασαν τα ίχνη του. ΟΙ επιστήμονες υπέθεσαν ότι θα είχε πέσει μέσα σε κάποιο κρατήρα ή οτι σταμάτησε σε κάποιο σημείο στραμμένος αντίθετα από τη Γη, με αποτέλεσμα να μην βλέπει και να μην ανακλά φωτεινούς παλμούς από και προς τον πλανήτη μας.
Εικ.1: Ο ρόβερ Lunokhod 1 στο τελικό σημείο στάθμευσής του στη σεληνιακή επιφάνεια (Credit: NASA/GSFC/Arizona State U.)
Ευτυχώς μια διεθνής ομάδα αστρονόμων αποφάσισε να χρησιμοποιήσει την ανάκλαση ακτίνων λέιζερ που στέλνονται από τη Γη στην επιφάνεια της Σελήνης, για να υπολογίσει την ακριβή τροχιά του δορυφόρου μας (με ακρίβεια χιλιοστού) και με αυτό τον τρόπο να προσδιορίσει αποκλίσεις από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Η ανάκλαση των ακτίνων λέιζερ θα γινόταν από ανακλαστήρες που άφησαν στη σεληνιακή επιφάνεια οι αστροναύτες των διαστημικών αποστολών της NASA Απόλλων 11, 14 και 15. Επίσης, υπήρχε η πρόθεση να χρησιμοποιηθεί και ο Σοβιετικός ανακλαστήρας Lunokhod 2, όταν δεν βρίσκεται εκτεθειμένος απ’ ευθείας στο ηλιακό φως.
Εικ.2: Ο ρόβερ Lunokhod 2. Φαίνινται καθαρά τα ίχνη της κίνησής του πάνω στη σεληνιακή επιφάνεια (Credit: NASA/GSFC/Arizona State University).
Η σύνθεση των αποτελεσμάτων από τους τρείς ανακλαστήρες βοηθάει να προσδιοριστεί ο προσανατολισμός της Σελήνης, ενώ ο τέταρτος δίνει πληροφορίες για τις παλιρροιακές παραμορφώσεις του δορυφόρου μας. Η αναπάντεχη παρουσία του πέμπτου ανακλαστήρα, του Lunokhod 1, βοηθάει σημαντικά στην κατανόηση του υγρού πυρήνα της Σελήνης και στον ακριβή προσδιορισμό της θέσης του κέντρου της και άρα της τροχιάς της.
Εικ.3: Τμήμα της τελευταίας πανοραμικής εικόνας που στάλθηκε από τον Lunokhod 2 (Credit: Ruslan Kasmin).
Πώς ανακαλύφθηκε ο χαμένος ανακλαστήρας; Χάρη στην κάμερα μεγάλης διακριτικής ικανότητας που βρίσκεται στο διαστημόπλοιο της NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), οι αστρονόμοι μπόρεσαν να πάρουν φωτογραφίες μεγάλης ευκρίνειας και ανακάλυψαν ένα φωτεινό σημείο στον τόπο της προσεδάφισης. Αν και μέχρι τώρα η ακριβής θέση του ανακλαστήρα ήταν άγνωστη, οι επιστήμονες γρήγορα κατάλαβαν ότι επρόκειτο για τον Lunokhod 1. Κάνοντας υπολογισμούς υψομετρίας του Σεληνιακού εδάφους βρήκαν τις συντεταγμένες του ανακλαστήρα με ακρίβεια της τάξης των 100 μέτρων.
Εικ.4:Η Σοβιετική διαστημοσυσκευή προσεδάφισης Luna 17 στέκεται ακόμη στη σεληνιακή «θάλασσα» Mare Imbrium, εκεί όπου απόθεσε τον ρόβερ Lunokhod 1, τον Νοέμβριο 1970 (Credit: NASA/GSFC/Arizona State University).
Εικ.5: Μεγέθυνση του Luna 17 όπου βλέπουμε και τα ίχνη κίνησης στη σεληνιακή επιφάνεια του Lunokhod 1 (Credit: NASA/GSFC/Arizona State University).
Αυτό ήταν αρκετό για να αρχίσει η ομάδα, στις 22 Απριλίου, να στέλνει παλμικό φως λέιζερ προς τον ανακλαστήρα, από το Αστεροσκοπείο Apache Point στο Νέο Μεξικό. Με χαρά οι επιστήμονες διαπίστωσαν οτι οι υπολογισμοί τους ήταν σωστοί και ότι ο ανακλαστήρας λειτουργούσε στέλνοντας σήμα πίσω στη Γη, αποκαλύπτοντας την θέση του στη σεληνιακή επιφάνεια με ακρίβεια 10 μέτρων. Η προσπάθεια συνεχίζεται για να επιτευχθεί ακρίβεια θέσης της τάξης μόλις ενός εκατοστού! Το ευτύχημα είναι ότι ο Lunokhod 1 στέλνει 5 φορές λαμπρότερο σήμα πίσω στη Γη απ’ ότι ο Lunokhod 2 που οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν μέχρι τώρα. Αυτό σημαίνει ότι σίγουρα βρίσκεται σταθμευμένος σε προνομιακή θέση, ίσως και σε κάποιο υπερυψωμένο σχετικά σημείο.
Εικ. 6: Παλμικό φως λέιζερ εκπέμπεται προς τους ανακλαστήρες στη Σελήνη από ένα τηλεσκόπιο στο Νέο Μεξικό των ΗΠΑ (Credit: Dan Long, Apache Point Observatory).
Ένα άλλο ενδιαφέρον σημείο της έρευνας είναι ότι οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι οι ανακλαστήρες που βρίσκονται στο σεληνιακό έδαφος κατά πάσα πιθανότητα επηρεάζονται από την παρουσία της σεληνιακής σκόνης ειδικά όταν έχουμε Πανσέληνο, οπότε το σήμα που στέλνουν στη Γη ελαττώνεται ως και δέκα φορές! Το γιατί συμβαίνει αυτό παραμένει ακόμη άγνωστο στους επιστήμονες, οι οποίοι προσπαθούν να λύσουν το μυστήριο πριν οι νέες αποστολές στη Σελήνη αποθέσουν και νέα επιστημονικά όργανα στην επιφάνειά της.
Εικ.7: Οι Σοβιετικοί ρόβερς Lunokhod είχαν μήκος 2.3 μέτρα και ύψος 1.5 μέτρα.
Ο Lunokhod 1 στο εξής θα χρησιμοποιείται από τους επιστήμονες πολύ συχνά και σίγουρα θα έχει πολλά να αποκαλύψει για το ουράνιο σώμα που τον φιλοξενεί, τη Σελήνη, ύστερα από σιωπή 40 χρόνων.
Για περισσότερες πληροφορίες:
http://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/04-26SovietReflector.asp
http://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/multimedia/lroimages/lroc-20100318.html
