¿Es práctico construir un telescopio gigante en la Luna? (Considerando el hecho de que la atmósfera de la luna es muy rara)

El FAST (radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros) de China es el radiotelescopio más grande del mundo. (¡¡Esto es enorme!!!)ingrese la descripción de la imagen aquí

Como todos sabemos, los telescopios espaciales siempre son mejores que los telescopios terrestres. (El telescopio espacial Hubble fue un gran éxito) Aunque los observatorios terrestres generalmente se encuentran en áreas muy elevadas con una contaminación lumínica mínima, aún así se enfrentan a la turbulencia atmosférica. , lo que limita la nitidez de las imágenes tomadas desde este punto de vista.

¿Qué pasa si todas las agencias espaciales colaboran juntas para construir un telescopio de la mitad del tamaño del FAST de China en la luna (incluso más pequeño que la mitad), incluso entonces será más poderoso que el "FAST" correcto (porque la atmósfera de la luna es muy menos densa) )? ¿Será poco práctico? Puede tomar décadas construir uno, pero aun así el resultado será enorme (¡¡Incluso podemos buscar y encontrar extraterrestres !!)

(Teniendo en cuenta que Elon Musk ya está planeando la Colonización de Marte) Este proyecto parece un poco dócil, ¿verdad? ¿Existe la posibilidad de que esto suceda? ¿Es lo suficientemente factible?

¿Por qué crees que construirlo en la Luna es más fácil/más barato/mejor que construirlo en órbita?
@jean, no creo que sea más fácil. El telescopio espacial Hubble está en LEO y, en su mayoría, se realizan caminatas espaciales en LEO, por lo que se descarta la posibilidad de construirlo en órbitas más altas. Ahora, si lo construimos en LEO, habrá muchos factores como los escombros, la pérdida de altitud durante su carrera, la resistencia del aire, etc. Pero en la luna creo que tendremos una base más estable sobre la que construir. Definitivamente no espero que sea más barato y más fácil. En la luna, creo que la escala/el tamaño del edificio puede ser muy grande. Y la ventaja adicional será su gravedad (aunque sea menor). Y la estabilidad es importante porque creo que tomará una década. completar.
Moon tiene mucho polvo y no sé si podemos construir algo sin que se cubra con él. De todos modos, reformulemos mi primer comentario: ¿Por qué crees que se puede ampliar en la Luna? ¿Arrastrar? ¿Los escombros son un problema real? ¿Por qué crees que la gravedad ayudará y por qué será más estable? ¿No será más fácil mitigar la pérdida de altitud que aterrizar en la Luna? y, finalmente, con el mismo presupuesto, ¿por qué no construir una docena de telescopios del mismo tamaño en la Tierra (y seguir actualizándolo y manteniéndolo)?
Parece estar hablando de telescopios que operan en las longitudes de onda visuales, pero muestra un radiotelescopio. ¿Eres consciente de las diferencias?
@Chappo lo siento, solo quería referirme a su escala.
@jean Según yo, se puede ampliar en la luna con bastante facilidad. Para una analogía (esta es una analogía horrible y lo siento mucho) - Intente construir un gran estante para libros en una piscina mientras flota (las partes de madera también seguirán flotando, será bastante difícil de ensamblar) y haga lo mismo en tu banco de trabajo. Puede dejar la estantería mientras está a medio completar y salir durante una semana y aún encontrarla en las mismas condiciones cuando regrese, ¿verdad? ¿Se puede decir lo mismo si dejaste la repisa en la piscina? ¿Cambiará de posición? Derecho
El telescopio basado en la Tierra de @jean tiene muchos inconvenientes. Los telescopios basados ​​en el espacio son muy superiores :
@ParanBharali, es muy, muy fácil tener telescopios en el espacio. Simplemente construye el alcance, luego lo coloca en un cohete y presiona el botón. Construir un telescopio en la luna es increíblemente más difícil, y es más difícil en muchas, muchas formas .
Hola @ParanBharali! No entendí tu oración, pero la conclusión es que será muy, MUY difícil construir telescopios en la luna. ¡Pero llegará! Quizás cuando seas abuelo.
@Fattie lanzando un telescopio por cohete limita el tamaño del telescopio a lo que el cohete puede transportar. En realidad, al construir uno en el espacio, puedes construir mucho más grande. Los lanzamientos de cohetes son limitados.
Esto probablemente debería ser exploración espacial, no astronomía, pero obviamente ha recibido mucha atención aquí.
@userLTK: no puede "construir" nada en el espacio. es solo vacío. obviamente, como dices, el tamaño de la carga útil de cada cohete limita el tamaño de esa parte que puedes enviar. si alguien quisiera enviar un telescopio mucho más grande que JWT, enviaría las partes (2, 10, 100, los vuelos) y lo ensamblaría . tenga en cuenta que transportar una fábrica a la luna también está obviamente limitado por el tamaño de los transportes lunares
Es posible que desee leer sobre óptica adaptativa : en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics
Los telescopios espaciales no siempre son mejores que los telescopios terrestres. Ambos tienen ventajas y desventajas, y si uno es "mejor" que otro depende en última instancia del propósito específico.

Respuestas (4)

Es muy poco probable que se construyan grandes telescopios ópticos en la Luna, porque la Luna es casi el peor lugar posible para construirlos. (Las superficies de cualquiera de los planetas que no sean la Tierra son peores). No tiene ventajas particulares sobre la órbita y cuesta mucho más construir allí.

La Luna parecía un buen lugar cuando la tecnología de los observatorios se basaba en películas, porque los observatorios requerían personas y las personas necesitaban una base para vivir y trabajar mejor bajo la gravedad. Pero ahora tenemos la tecnología para proteger un telescopio en órbita del Sol, apuntarlo con una precisión exquisita y tomar un sinfín de fotos sin cambiar la película, todo en órbita. Es más fácil llegar a la órbita que a la superficie lunar; incluso el Webb (en caso de que alguna vez se lance), que estará estacionado a un millón de millas de la Tierra, es más fácil de llegar que a la superficie de la luna.

Si tuviéramos las capacidades espaciales para construir un reflector gigante en la Luna, podríamos construir uno aún más grande y mejor en órbita por el mismo costo.

Hablaste de RÁPIDO. FAST es un radiotelescopio. Asimismo, es mucho más barato construir radiotelescopios en órbita que en la superficie lunar. La única ventaja posible de la Luna es que el lado opuesto de la Luna podría tener la ventaja de ser especialmente silencioso en cuanto a radio.

Pero incluso allí, parece probable que cualquier radiotelescopio espacial sería una gran variedad de radiotelescopios unidos para formar una apertura sintética gigante, y eso casi con certeza querría ser mucho más grande que los instrumentos basados ​​en la Tierra, para lo cual la Luna es ya demasiado pequeño.

+1 por mencionar conjuntos de radiotelescopios como otro ejemplo de por qué la Luna no es una opción realista.
Lo único con lo que no estoy seguro de estar de acuerdo es "construir uno mejor en órbita por el mismo costo". Cuando el telescopio se vuelve lo suficientemente grande, el gasto principal se convierte en el lanzamiento, no en la construcción. Construir en la luna evita el costo de lanzamiento. Construir sobre cualquier asteroide de tamaño considerable también podría funcionar, pero creo que un poco de gravitación es una ventaja en la construcción. La mayoría de los asteroides tienen una gravedad cercana a cero. Aparte de ese punto, creo que su respuesta es acertada.
¡No lo construyes en el espacio en el sentido de apilar ladrillos y remachar piezas de acero! Un telescopio moderno es un dispositivo muy complejo y sería construido en piezas por especialistas en tierra utilizando millones de horas-hombre y luego lanzado con el ensamblaje final hecho en el espacio. En la construcción de un gran telescopio fuera de la Tierra, la gravedad no ayuda en absoluto, ¡es un claro obstáculo!
Para cualquier cosa construida en la luna, también se debe considerar el polvo. Su nitidez sin bordes desgastados causa serios problemas tanto a los humanos como a las máquinas, además levita electrostáticamente, es propenso a adherirse a la óptica y todo lo demás.
De hecho, el JWST se lanzó y, aunque es muy pronto, parece haberse implementado tan bien o incluso mejor de lo esperado.

Hay ventajas y desventajas.

Los telescopios terrestres tienen desventajas debido a la atmósfera, que bloquea parte de la luz y bloquea algunas longitudes de onda casi por completo y también desvía la luz entrante. Parte del desplazamiento atmosférico se puede arreglar con computadoras modernas, por lo que los telescopios terrestres han mejorado significativamente en los últimos 20 a 30 años, pero aún tienen la desventaja de que la atmósfera terrestre bloquea parte de la luz que ingresa desde el espacio. Los telescopios basados ​​en la Tierra de hoy son tan buenos como el Hubble (lo leí en alguna parte) al menos en el espectro visible, en gran parte debido a las imágenes computarizadas. Cuando Hubble fue lanzado (y reparado) en ese momento, era años luz mejor que cualquier cosa en la Tierra. Hoy está cerca.

Chandra y Spitzer ven en longitudes de onda que no llegan a la Tierra, por lo que deben estar en órbita para funcionar. James Webb también verá en las longitudes de onda infrarrojas y visibles, por lo que debe estar en el espacio para aprovechar sus imágenes infrarrojas.

El espacio es mucho mejor porque obtiene una imagen mucho más limpia y recibe todas las longitudes de onda. Estar en el espacio también tiene desventajas, como los rayos cósmicos, las tormentas solares y el protón ocasional cercano a la velocidad de la luz, pero en promedio, el espacio es mejor que la Tierra y la superficie de la Luna es similar a estar en el espacio debido a que esencialmente hay sin atmósfera

Un gran problema con los telescopios en el espacio es que lanzar tanto material es muy costoso. Cuesta alrededor de $ 10,000 por libra lanzar algo al espacio. Es por eso que hay tan pocos que puedes contar los telescopios espaciales con los dedos de las manos (dedos de las manos y de los pies en realidad, creo que hay 13 ).

También es importante mantener los telescopios grandes algo fríos. ( James Webb tendrá un gran parasol ). Eso es especialmente importante para las imágenes infrarrojas. Siempre que el área esté sombreada, la luna permanecerá lo suficientemente fría.

La gran ventaja que tiene la Luna es que está llena de silicio, que es de lo que están hechos los espejos, por lo que al usar material lunar, se necesita lanzar mucho menos y eso ahorra una tonelada de dinero y aumenta el tamaño de este telescopio teórico. Esa es la verdadera ventaja. No podemos lanzar un telescopio de 100 o 200 pies desde la Tierra porque es demasiado grande, pero en teoría podríamos construir uno de ese tamaño en la Luna porque hay muchas cosas para usar.

Una ventaja menor es que el cuerpo de la luna actúa como un escudo para lo que hay debajo, pero la verdadera ventaja es que la luna está hecha de un material que se puede convertir en un telescopio. Realmente cualquier cuerpo grande de unas pocas millas de diámetro funcionaría, aunque trabajar en una superficie con gravedad podría ser más fácil. Personalmente creo que Ceres sería un gran lugar para construir. Gravedad muy baja (pero lo suficiente como para dejar las cosas en el suelo y no preocuparse de que reboten) más lejos del sol, por lo que un protector solar más pequeño. En teoría, cualquier cuerpo razonablemente grande en el espacio podría usarse para construir un telescopio.

La luna, sin embargo, está más cerca, por lo que es más fácil de reparar y está lo suficientemente cerca como para que sea más fácil transmitir imágenes a la Tierra en comparación con un telescopio basado en Phobos o Ceres.

Sin embargo, esto no debe confundirse con fácil. Nunca se ha hecho y puede encontrarse con problemas inesperados y terminar siendo bastante difícil, pero es una buena idea.

El silicio está lleno de feldespato, el silicio puro de la tierra proviene de la acción geotérmica del agua y del mar. Necesitarías crisoles calientes de roca lunar y una mezcla de silicio de feldespato refinado, una industria desconocida. Necesitaría oro, aluminio, cámaras de deposición de vapor, salas limpias sin polvo, el polvo de las lunas es abrasivo. Un pedernal en la luna no sería un uso óptimo del dinero. Después de construir la refinería de silicio por 10 mil millones de dólares. La lista de costos superaría los 200 mil millones en dinero de hoy... máquinas elevadoras, grúas, sería más barato hacer casas allí que máquinas grandes.
Sería increíblemente costoso configurar esa infraestructura de fabricación solo para construir un telescopio. Por supuesto, si estaba construyendo una base lo suficientemente grande como para garantizar esa configuración, o una colonia a largo plazo, entonces seguro que también podría construir un visor en algún momento.
@ com.prehensible Me estaba saliendo de este artículo de la NASA, que criticaste en la otra respuesta. space.com/5628-nasa-envisions-huge-lunar-telescope.html No tengo idea de cuán factible es en realidad, pero mencioné que nunca se ha hecho y que podría ser bastante difícil. Probablemente no sea algo que veremos remotamente pronto, en todo caso.

Este artículo de 2004, aunque un poco anticuado ahora, analiza los méritos relativos de tres posibles sitios novedosos para nuevos telescopios ópticos/IR importantes: el domo A en la Antártida, el polo sur de la Luna y el punto Tierra-Sol L2 (o una órbita alrededor de eso). Cada uno es mejor para diferentes propósitos. Una atracción particular del sitio lunar es la capacidad de mirar fijamente la misma parte del cielo durante períodos muy largos para detectar objetos muy débiles.

Los telescopios en la Luna son una idea fantástica . Si "lo pensaste tú mismo", felicidades, porque es una gran idea para el futuro.

Como sabrás, ya tenemos muchos telescopios fantásticos en el espacio (es decir, generalmente en órbita o cerca de nuestra Tierra). El siguiente paso serían los telescopios en la Luna. (Es mucho, mucho más difícil construir uno en la luna que simplemente poner uno en órbita).

Puede encontrar fácilmente muchos estudios iniciales al respecto; por ejemplo , aquí hay uno de la NASA sobre tu gran idea, ¡de hace diez años!

Tu idea es buena, y espero que llegue más temprano que tarde. Apuesto a que estamos a 30 años de los telescopios en la luna. Pero vendrán.

No sé por qué llamarías a la Luna el "siguiente paso". Sin embargo, te voté por tu artículo de la NASA. Eso lo cubre bastante bien. El punto es que un telescopio, construido con material lunar, podría ser más grande y más económico que cualquier cosa que podamos lanzar desde la Tierra. . . en ese sentido, supongo que es un próximo paso, pero ya hay varios próximos pasos en camino, el siguiente es James Webb, que se desarrollará en el espacio si todo sale según lo planeado. La verdadera ventaja para la Luna es que se podría usar material lunar, por lo que no es necesario lanzar cosas desde la Tierra.
¿Nanotubos? ¿En el espejo de resina? Suena tonto. ¿Por qué? Nanotubos, la fibra de carbono es más rígida que el acero. ¿Deposición de vapor de aluminio? ¿En la Luna? Ese investigador necesita un espejo de 20 metros para ser tomado en serio. ¿Es mejor construir primero microscopios para malienses y sudaneses o puedes hacer una escalera a la luna con ellos?
Construir una base lunar es en realidad ciencia ficción, un lado oscuro de la base lunar con la capacidad industrial de construir telescopios de alta tecnología es más adecuado para WolrdBuilding SE que para Space Exploration SE.