"Super-Earth" Alien Planet Spotted av jordbaserad teleskop, en första

BALTIMORE-Människor kommer tillbaka till månen senast 2020, vilket banar väg för vandringar till Mars och bortom. När liftoff händer, vill astronomer inte vara kvar i dammet.

Men för närvarande är de delade över fördelarna hos månbaserade observatorier jämfört med dem i ledigt utrymme som Hubble Space Telescope, som har varit en välsignelse för astronomi under sitt mer än 16 åriga liv i låg jordbana.

"Det är en stor frestelse att hoppa på vagnen helt som vissa säger att tåget lämnar stationen och vi måste vara på det. Vi säger att det kan vara lite naivt, säger Dan Lester från University of Texas på Austin.

I den första av sannolikt flera diskussioner träffades en mångsidig grupp astronomer här förra veckan för att börja formulera en vetenskapsguide av sorter för månbaserad astronomi.

"Filosofin som jag kom till mötet med var jag vill identifiera vad som är mycket viktiga problem inom astrofysik och sedan undersöka om återkomsten till månen kan på något sätt leda till framsteg när det gäller att svara på dessa frågor, säger Mario Livio, senior astronom vid Space Telescope Science Institute (STScI), sa i en intervju.

Dessa diskussioner kommer vid rätt tidpunkt då NASA i går presenterade en strategi för utforskning av månen, inklusive beslutet att driva en månbas som ska byggas i stegvisa steg, med den första år 2020.

Shhhh ...

Placering av stora teleskop på månytan kan vara fruktbart eftersom månen saknar moln och någon suddig atmosfär. Medan fritt utrymme erbjuder dessa attribut ger månen också en permanent plattform - ett fast ankar - och dess bortre sida är fri från radiostörningar.

Månens yttersta sida är en drömplats för några astronomer som föreslår att dess unika egenskaper kan vara en välsignelse för vetenskapen. Farsidan står aldrig mot jorden och är därför fri från radiostörningar. När varje tum av vår planet utvecklas och användningen av mobiltelefoner, trådlösa datornätverk, till och med garageportöppnare och digital-tv blir allestädes närvarande, förorenar radioföroreningar upp till kritiska nivåer.

Radiovågor som utsänds av himmelska föremål är extremt svaga. När de når jordbaserade radioteleskop kan signalerna enkelt maskeras eller förorenas av konstgjorda störningar.

Men radio-astronomer påpekar att den planerade arkitekturen för att komma till månen och stoppa livliga kvartaler har brister.

"När de börjar prata om all infrastruktur [på månen], det visar sig väl att det inte finns några planer på att lägga baser på Månens överkant," sa Lester. "Den här tanken att vi ska distribuera det här stora teleskopet på Månens överkant, och magiskt vi letar efter den här pluggen att ansluta till väggen någonstans, att denna kraft och kommunikation kommer att vara där är inte så berättigad."

Dock har tanken på ett radiobservationscenter på månytan stöd.

"Jag tror att radiofrekvenserna med låg frekvens ser ganska trängande ut", säger John Grunsfeld, en veteran astronaut och chefforskare vid NASAs huvudkontor i Washington D.C. "Det är enkelt. Det behöver inte ändras på arkitekturen som folk talar om."

Jacqueline Hewitt från Kavli Institute of Technology vid MIT utvecklar en mångvänlig idé som innebär att trycka metall på plåtar av plast. Metallen skulle fungera som dipoler för att samla in radiovågor. När de hade rullats upp, kunde samlarna lätt passa in på en raketrubrik för månen och sedan enkelt rullas upp på månytan, sade Hewitt.

"Bara för att det är möjligt gör det inte optimalt," sa Lester.

Lunar laboratorium

Forskare som leds av Roger Angel, chef för Centrum för Astronomisk Adaptiv Optik vid University of Arizona, ser en infraröd observatorium på djupfältet vid Muns sydpolen med ett jätte flytande spegelteleskop. En gångformad hög med jonisk vätska blir spunnen tills den bildar en perfekt parabola för optik. På jorden är dessa teleskop begränsade till cirka sex meter i diameter eftersom snurren piskar upp en vind som försvinner optiken, medan vår planets atmosfär kan leda till förvrängning och ljusupptagning innan den kommer till teleskopet.

På månen finns ingen atmosfär och ingen vind.

Ljuset från en avlägsen galax bildades för länge sedan och innan det kommer hit, har våglängderna sträckt som universum har expanderat. Eftersom denna låg energi, långvåglängdsenergi inte är synlig är infraröd detektering optimal. Angel sa att hans lag skulle kunna börja med en spegel så liten som 2 meter, arbeta upp till 20 meter och skapa eventuellt ett 100 meters räckvidd på månen.

Teleskopet måste vara upprätt, men om det placeras vid en av mångstolparna kan man se över samma utrymme över långa perioder. Kombinerat med en stor bländare skulle teleskopet tillåta astronomer att se de första stjärnorna och deras montering i galaxer - en vy som inte överensstämmer med något aktuellt observatorium på jorden eller i rymden.

"Jag tror att observatörernas långsiktiga karaktär är mycket viktigt," sade Angel. "Även om finansiering går bort och inte har några planer i tjugo år, är det fortfarande kvar."

Fritt utrymme

Vissa forskare hävdar att månen är en hård plats att arbeta och människor har liten eller ingen erfarenhet som arbetar i månförhållanden. Vad de har, förklarade Lester, är mycket erfarenhet av att arbeta i ledigt utrymme, inklusive byggande, drift och service av jätte observatörer som Hubble Space Telescope (HST). Hubble ändrade idén om rymdvetenskap. "Vi förstod att vi kunde göra saker i ledigt utrymme som vi trodde att vi bara kunde göra på månytan," sade Lester.

"Låt oss göra astronomi på månen som verkligen behöver vara där, för det är svårare att göra astronomi på månen än att göra saker i ledigt utrymme. Och låt oss vara ärliga med oss ​​själva, om vilken typ av astronomi som fortfarande tillhör det lediga rummet , Förklarade Lester.

Här är några andra idéer som astronomer är brainstorming för månbaserad vetenskap:

  • Testa alternativa teorier om gravitation: Genom att placera speglar på månen och mäta hur lång tid det tar för ett laserskott från jorden att återvända, kan astronomer komma till mer exakta mätningar av mån-jordavståndet. Detta skulle hjälpa forskare att upptäcka avvikelser från normal gravitation.
  • Panspermia: Det hävdar att livet på jorden var sådd ur rymden. Genom att distribuera sterila behållare på månen och lägga till lite månstoft som kallas regolith, kan forskare kanske observera om virus och andra livsformer börjar växa, vilket tyder på att de verkligen kunde ha fallit från rymden.
  • Observera jorden: Genom att placera ett teleskop på månen kunde astronomer avbilda vår planet i ännu större detalj än Apollo-tidernas bilder av "storblå marmor".
  • Lunar byggmaterial: Lunarjorden och eventuell vattenis kan användas för att bygga något som ett svänghjul för att producera sol eller annan kraft.