Какво могат да направят лунните затъмнения за науката?

На 20 януари 2019 г. ще има лунното затъмнение „Голям американски”, където тоталността е видима във всички 50 щата.

Космическият кораб на Luna Reconnaissance Orbiter на НАСА изучава повърхността на Луната от 2009 г.
НАСА Годдард научно визуализиращо студио

Пътуването на Луната през земната сянка поражда една от най-драматичните и вдъхновяващи гледки в Природата. Но може ли да ни помогне да задълбочим разбирането си за Природата?

Д-р Ноа Петро е учен по проекта за мисията на Luna Reconnaissance Orbiter (LRO) на НАСА, която обикаля около орбитата на Луната от юни 2009 г. Разговаряхме с него какво могат да направят лунните затъмнения за науката и защо трябва да изучаваме Луната изобщо.


S&T: Първо, бърз фон. Вярно ли е, че сте имали „момент на крушка“ в колежа, който ви отведе от изучаване на геология до изучаване на планетарна геология?

Н.П .: Да, това беше доста. Моят татко участваше в програмата на Аполон, така че винаги се интересувах от космическото изследване и Луната. След това, влизайки в гимназията, имах невероятни учители по земни науки, които ме вълнуваха по геология. Това беше професор от моята бакалавърска институция, Бейтс Колидж, който каза: "Ноа, ти харесваш космоса и харесваш геология. Знаехте ли, че можете да правите геологията на нещата в космоса?" Помислих си, наистина ли? И това беше това.

S&T: Вече е 20 години по-късно и вие сте базиран в Центъра за космически полети Goddard, който работи върху мисията LRO. Кои са най-важните резултати от мисията?

Н.П .: На този труден въпрос е да се отговори, защото ние научаваме толкова много. LRO е на Луната от почти девет години и досега никоя мисия не е действала на Луната, както преди. Непрекъснато пренаписваме разбирането си за това как Луната работи и се променя. LRO направи измервания, за да ограничи скоростта, с която се образуват нови въздействия върху повърхността на Луната. Можем да картографираме летливите вещества на лунната повърхност, включително водата. Можем да разгледаме Луната с камера с висока разделителна способност и да видим функции, които никога не сме виждали досега. Определихме вулканични находища, които изглеждат много млади: десетки милиони години, за разлика от милиарди години. LRO даде началото на нова ера на лунната наука.

От нашата галерия: Лунното затъмнение на 31 януари 2018 г.
Бил МакГрат

S&T: По време на лунно затъмнение повърхността на Луната преминава от ярка слънчева светлина към тъмнина и отново само за няколко часа. Как учените могат да използват това, за да научат повече за Луната?

НП: Можем да използваме термичен инструмент, за да видим как се променя температурата на повърхността на Луната. Всеки, който е бил на плаж, знае, че пясъкът наистина е горещ в горещ ден и, докато изстине, бързо се охлажда. Така можем да заключим свойствата на реголита на Луната повърхността на Луната въз основа на това колко бързо или бавно се охлажда.

S&T: Това се прави с инструменти на борда LRO, плюс телескопи на Земята ...?

Н.П .: В най-скорошното тотално затъмнение не използвахме бордовите инструменти, защото космическият кораб е по-стар и се притесняваме какво ще се случи с батерията. Презареждаме батерията с помощта на слънчева енергия и когато сме в затъмнение, сме в тъмнина за дълъг период от време. Така че не искахме просто да оставяме инструменти и да изтощаваме батерията. Това, което правим вместо това сега е, че правим наблюдения по време на частични затъмнения, когато космическият кораб е в тъмнина за по-кратък период от време. Все още можем да правим измервания на Земята, ако е ясно къде е телескопът.

S&T: Как избирате кои зони на Луната да изучавате по време на затъмнението?

НП: Това е добър въпрос. С наблюденията от LRO ние основно разглеждаме какво ще бъде под космическия кораб по време на определена орбита по време на затъмнение. За телескопичните наблюдения нямаме същите ограничения, така че можем да насочим където искаме. Ние знаем интересните характеристики на Луната, независимо дали става дума за особена вулканична особеност или малък кратер за прясно въздействие. Има достатъчно нови кратери за удари със среден размер, които можем да видим от Земята, които правят полезни цели. И в крайна сметка можем да разгледаме тази функция и тогава ще разгледаме тук. Можем да се движим около завладяващи области, докато затъмнението се разгръща. Страхотното нещо при лунните затъмнения е, че са хубави бавни разходки. Няма какво да се движите много бързо.

S&T: Защо е важно да научите повече за повърхността на Луната?

НП: Нека направим три крачки назад. Представете си, ако на Земята се появи нов континент, който разкри най-ранните процеси, възникнали в Слънчевата система. Абсолютно бихме искали да знаем всичко за това място. Е, това се случва с Луната. Това е на три дни - астронавтите на Аполон отнеха три дни, за да стигнат до Луната - и става въпрос за размера на Африка по отношение на площта на сушата. А Луната сама записва процесите, които са засегнали цялата Слънчева система: кратерите на удара, вулканизма, тектонизма, взаимодействията с космическата среда, всички те са записани на лунната повърхност. Всеки континент тук на Земята, някои характеристики на този континент ни казват нещо за това как работи Земята. Луната е приказна, защото ни казва нещо за това как работят планетите.

Точно тук, в задния ни двор, имаме представяне на пълния спектър от типове обекти в нашата Слънчева система, с изключение на газовите гиганти. Имаме Земята, с вода и атмосфера и имаме Луната, по същество няма атмосфера и няма вода - на Луната има вода, но няма реки и океани и подобни неща. И така, когато записът на Земята не съществува, ние използваме Луната, за да разберем какво се случва на други обекти.

S&T: Някакви финални мисли за S&T читателите преди предстоящите затъмнения?

Съставно изображение на фазите на лунното затъмнение от нашата галерия
wcreech

НП: Никога не можем да подценяваме значението на посочването на хората защо погледът към небето е невероятно. Независимо дали става дума за затъмнение, когато Луната почервенее, или в красива ясна нощ, когато Луната изглежда само така, както изглежда Луната, използвайте всяка възможност, която да накараме хората да гледат на Луната, любопитни за Луната, да се вълнуват от нея,

Трябва също да отбележа - защото знам, че хората от Годард биха искали от мен! - че през октомври имаме нашата Международна наблюдателна нощ на Луната. И, разбира се, имаме всички годишнини на Аполон, започвайки тази година. Значи са страхотни няколко години, за да излезе Луната.


Допълнителна информация

Роджър Синьот на Sky & Telescope обсъжда полезни проекти за лунно затъмнение: „Не се нуждаете от нищо, освен ясно небе и някакво много просто оборудване“. (Но не забравяйте, че лунните затъмнения могат - и трябва - да се насладят без никакви наблюдателни съоръжения: „отделете малко време да седнете и да се насладите на затъмнението също!“)