Современные телескопы располагаются на земной поверхности, и лишь единственный полноценный инструмент для изучения внеземного пространства расположен на земной орбите – всем известный телескоп Хаббла. Все телескопы, и земные обсерватории, и космические орбитальные станции имеют ряд плюсов и минусов – на Земли можно соорудить системы, размеры которых практически не ограничены, но при этом мешает движение атмосферы, тогда как на орбите очень сложно расположить крупные по своей массе и размерам аппараты.
Но выход, оказывается, существует – строительство огромной обсерватории на Луне, ведь отсутствие атмосферы позволит получать уникальные снимки, и диаметр зеркала телескопа сделает возможным достижение рекордных увеличений оптической системы. Но самое интересное, что в этом случае отпадает необходимость в создании гигантского монолитного зеркала, что является чрезвычайно сложной инженерной задачей. Вместо этого ученые планируют использовать в качестве зеркала отражающую жидкость, а параболическую форму ей придадут простым вращением за счет центробежной силы. При этом даже не требуется достижение высокой скорости вращения – проводивший эксперименты Ermanno Borra из Университета Лаваля, Квебек, Канада, заявляет, что для придания необходимой формы зеркалу диаметром четыре метра жидкость необходимо разогнать до скорости лишь несколько километров в час, а если учесть, что ускорение свободного падения на Луне меньше земного, то и того меньше.
Тем более, что конструкторы уже накопили достаточно опыта в создании телескопов на основе жидкого зеркала – подобная система уже была введена в строй в 2005 году в Канаде, причем на строительство всей конструкции потратили $1 млн, что составляет единицы процентов от стоимости обсерваторий с такими же возможностями на основе обычных зеркал. В этом случае в качестве жидкости с отличными отражательными свойствами ученые использовали обычную ртуть, которая делает возможным отражение до 75% падающего света – ровно столько же, что и широко используемое при изготовлении обычных зеркал серебро. Однако для строительства лунного телескопа подобный вариант неприемлем, ведь ртуть весьма вязкая и тяжелая. К тому же скорость испарения жидкости в условиях вакуума будет слишком высока.
Вместо этого предполагается использовать ионные жидкости, которые немногим плотнее обычной воды. Учитывая, что и отражательные свойства этого вещества невысоки, то ученые предлагают нанесение на поверхность жидкого зеркала ультратонокого слоя серебра – это не позволяет жидкости и испаряться.
Еще одной проблемой становится невозможность наклона основного зеркала телескопа относительно горизонтальной плоскости. Эту неприятность планируется обойти путем добавления в оптическую систему дополнительного зеркала, что впрочем, усложняет всю конструкцию. Но не стоит забывать, что если расположить телескоп не на полюсах Луны, то за время полного вращения, на которое будет тратиться чуть более 18 лет, телескоп будет охватывать значительную часть внеземного пространства. Единственно, что в этом случае расписание наблюдений будет строго распланировано, возможно, на десятки лет вперед. По всей видимости, проблему решит строительство нескольких подобных обсерваторий.
Что касается конкретных сроков строительства, то здесь ситуация не очень ясна, ведь требуется возобновление пилотируемых миссий к Луне. За ориентир пока взял 2020 год. Но если проект будет доведен до логического конца, то у астрономов появится уникальный инструмент для наблюдений, с зеркалом диаметром до 100 метров, а возможно и более того.
Источник: Новости науки