¿Existe una ventaja en la región ecuatorial del lado oculto de la luna para un radiotelescopio o cualquier cráter en el lado oculto funcionaría?

Si casi cualquier cráter en el lado opuesto de la luna funciona, y no solo los cráteres ecuatoriales, entonces podríamos elegir cráteres cerca de la posible futura base de Artemisa en el polo sur, lo que permitiría un acceso más fácil. Mi suposición es que mientras el cráter esté fuera del alcance de la Tierra y los satélites en órbita, sería esencialmente igual a un cráter ecuatorial.

Respuestas (2)

tl; dr: Cuanto menos complicado quieras hacer tu plato, más cerca del ecuador querrás ponerlo.


Dado que está preguntando sobre cráteres individuales, asumo que esta pregunta se trata de usar un cráter como una preforma natural para una sola antena parabólica grande como el Observatorio de Arecibo y FAST .

En la Luna, sin atmósfera ni ionosfera, casi todo el cielo está disponible para una buena señal, pero a medida que se aleja de la posición cenital actual (es decir, "directamente hacia arriba") surgen varios problemas. Una es que el área efectiva del telescopio puede reducirse por razones geométricas en ángulos pronunciados, y la otra es que la óptica de conseguir un buen enfoque aumenta.

A continuación puede ver que Arecibo no puede verse mucho más allá de los 18° del cenit, y aunque el plato FAST, mucho más nuevo y complejo, con su forma de plato cambiante articulada por cables móviles y actuadores, puede alejarse hasta 60°, pierde área útil de recolección más allá de 26° sin contar porque ( θ ) pérdidas.

También notará que el ángulo cenital máximo de cada telescopio intenta ser mayor que la latitud geográfica de su ubicación, para que pueda ver la eclíptica.

Mover su plato lunar cerca de los polos significa que perderá el acceso a una gran parte del cielo y estará restringido a un "límite" de declinaciones cerca de +90° o -90°.

Entonces, cuanto menos complicado quieras hacer tu plato, más cerca del ecuador querrás ponerlo.

Arecibo

De Vista General del Observatorio de Arecibo; ALFALFA, Taller de Pregrado , Gregory Hallenbeck 14 de enero de 2013

Latitud: 18° 20′ 39″ N

Puede mover el domo a la posición de ángulo cenital de 19,7°, pero solo a ~18° con un buen rendimiento

RÁPIDO

De Wikipedia :

Latitud: 25° 39′ 11″ N

El ángulo cenital máximo es de 60 grados cuando la apertura iluminada efectiva se reduce a 200 m, mientras que es de 26,4 grados cuando la apertura iluminada efectiva es de 300 m sin pérdida. 33,3

Aunque el diámetro del reflector es de 500 metros (1600 pies), solo se usa un círculo de 300 m de diámetro (mantenido en la forma parabólica correcta e "iluminado" por el receptor) en un momento dado. 22 Por lo tanto, el nombre es inapropiado: la apertura no es de 500 m, ni es esférica.

3 Proyecto FAST 22 El radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST) Proyecto 33 La óptica del radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros

En mi humilde opinión, podría ser necesario construir una serie de radiotelescopios basados ​​en cráteres en el lado oculto de la Luna para tener una cobertura total del cielo.

Un semicírculo entre los polos lunares norte y sur cubrirá 180 grados.

Entonces, si un radiotelescopio lunar basado en un cráter cubre X grados de cielo, el número de radiotelescopios necesarios sería 180/X.

Entonces, si un radiotelescopio puede cubrir 10 grados del cielo, se necesitarán 18,

si puede cubrir 18 grados de cielo se necesitarán 10,

si puede cubrir 30 grados de cielo se necesitarán 6, si puede cubrir 45 grados de cielo se necesitarán 4,

si puede cubrir 60 grados de cielo, se necesitarán 3, y así sucesivamente.

El período orbital de la Luna es de 27,321661 días terrestres, o 655,719 horas terrestres. Dado que la órbita de la Luna es elíptica, hay una ligera variación en su velocidad orbital, pero la fracción angular promedio de su órbita atravesada por la Luna es de 13,176262 grados por día, o 0,549 grados por hora, o 0,00915 grados por minuto, etc.

Entonces, si un radiotelescopio del cráter lunar cubre 10 grados, un objeto debería ser visible para él durante 0,7589 días o 18,2 horas, o 0,02777 de una órbita lunar de 27,321661 días terrestres.

Si el radiotelescopio de un cráter lunar cubre 18 grados, un objeto debería ser visible durante 1,366 días o 32,78 horas, o 0,04999 de una órbita lunar de 27,321661 días terrestres.

Si un radiotelescopio de un cráter lunar cubre 30 grados, un objeto debería ser visible para él durante 2,2768 días o 54,643 horas, o 0,08333 de una órbita lunar de 27,321661 días terrestres.

Si un radiotelescopio de cráter lunar cubre 45 grados, un objeto debería ser visible para él durante 3,415 días u 81,965 horas, o 0,12499 de una órbita lunar de 27,321661 días terrestres.

Si el radiotelescopio de un cráter lunar cubre 60 grados, un objeto debería ser visible durante 4,553 días o 109,28744 horas, o 0,16666 de una órbita lunar de 27,321661 días terrestres.

Por lo tanto, puedo suponer que si un radiotelescopio del cráter lunar pudiera cubrir 60 grados del cielo, uno debería construirse en el centro exacto del lado oculto de la Luna, y otros dos deberían construirse en el ecuador lunar a 60 grados. , y otros dos en el mismo meridiano que el primero, 60 grados al norte y al sur de él. Eso daría una cobertura de 180 grados este y oeste y 180 grados norte y sur.

Pero es posible que los radiotelescopios del cráter lunar no puedan cubrir tanto como 60 grados del cielo, y podría ser deseable tener cierta superposición en la cobertura del cielo de los radiotelescopios, por lo que es posible que sea necesario construir varios veces los cinco radiotelescopios del cráter lunar anteriores.