สามารถกระทบหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ได้เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุยักษ์หรือไม่?


16

หลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บนดวงจันทร์สามารถใช้เป็นเลนส์สะท้อนแสงสำหรับสัญญาณวิทยุได้หรือไม่?

ทำตัวเหมือนกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ที่สะท้อนคลื่นวิทยุไปยังดาวเทียมที่วางเหนือปล่องภูเขาไฟ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

คำตอบ:


13

ความคิดที่น่าสนใจ ฉันคิดว่าคำตอบคือใช่และไม่ใช่ - ใช่กับจานที่ผลิต แต่ไม่มีในสถานะดิบของปล่องภูเขาไฟ

กล้องโทรทรรศน์เรซิโบตั้งอยู่ในปล่องภูเขาไฟตามธรรมชาติ แต่เพิ่มจานที่มีสิ่งสำคัญสองอย่างที่จานวิทยุต้องการ:

  1. พื้นผิวที่สะท้อนแสงด้วยคลื่นวิทยุ
  2. ความโค้งเฉพาะพาราโบลาคลาสสิก แต่ก็มีรูปร่าง
  3. ความขรุขระผิวต่ำโดยทั่วไปอยู่ในลำดับ mm ถึง form สำหรับความถี่วิทยุที่เราสนใจดูที่http://en.wikipedia.org/wiki/Ruze%27s_Equation
  4. ตัวรับสัญญาณที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวสะท้อนแสง (ทางยาวโฟกัส) ดาวเทียมอาจอยู่เหนือจุดโฟกัส
  5. อาจจะมีบางสิ่งอื่น ๆ แต่อาจจะพอ

แก้ไข: เพิ่ม # 4


1
โรเวอร์สามารถคืนค่าหลุมอุกกาบาตทรงกลมตามธรรมชาติให้เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบอาเรซีโบได้โดยการเคลื่อนย้ายดินบนดวงจันทร์รอบ ๆ แล้วจึงเผามันไปยังพื้นผิวที่เป็นแก้วที่มีความแม่นยำโดยมุ่งเน้นแสงจากแสงอาทิตย์ เสียงนี้เป็นเทคโนโลยีที่เป็นไปได้ในศตวรรษนี้หรือว่าเป็นแนวคิดทางร่างกายที่ผิดไป มันเหมาะสมกว่าหรือไม่ที่จะพับหรือสร้างจานพาราโบลิคของเราเองตั้งแต่เริ่มต้น
LocalFluff

3
ที่จริงแล้วจาน Arecibo นั้นเป็นทรงกลมไม่ใช่พาราโบลาเพราะมันนำพาโดยการย้ายเครื่องตรวจจับไม่ใช่จาน การอ้างอิง: en.wikipedia.org/wiki/Arecibo_Observatory
Keith Thompson

1
LocalFluff - แนวคิดที่น่าสนใจอีกข้อหนึ่ง แต่มันอาจจะง่ายกว่าเพียงแค่ติดตั้งพื้นผิวแบบ pre-fab ไปดู Spektr-R
user1563

ไม่สามารถใช้ดาวเทียมได้ ไม่มีวงโคจรอยู่กับ Luna มีจุด Earth-Moon Lagrange แต่ทั้งหมดมีมากไปมากและอยู่ในตำแหน่งที่ไม่สะดวก ผู้รับจะเป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์เช่นเดียวกับที่อาเรซีโบ ดาวเทียมสามารถใช้เป็นรีเลย์เพื่อส่งข้อมูลกลับสู่โลก
James K

Arecibo ไม่ได้นั่งอยู่ในปล่องมันเป็นหลุมจมและไม่เกี่ยวข้องกับคำถามซึ่งกล่าวถึงหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์โดยเฉพาะ [ผลกระทบ] และความเหมาะสม "ของพวกเขา
tahwos

4

หลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บนดวงจันทร์สามารถใช้เป็นเลนส์สะท้อนแสงสำหรับสัญญาณวิทยุได้หรือไม่?

คุณจะต้องจัดเรียงพื้นผิวด้วยสิ่งที่สะท้อนแสงกับไมโครเวฟเช่นตาข่ายโลหะหรือวัสดุที่คล้ายกัน

ประการที่สองรูปร่างของปล่องภูเขาไฟอาจไม่เหมาะอย่างยิ่งดังนั้นจึงต้องมีการปรับเล็กน้อยแกะสลักขึ้นเล็กน้อยในสถานที่ต่าง ๆ แต่มันเป็นการเริ่มต้นที่ดีและดีกว่าการเริ่มต้นกับพื้นราบอย่างแน่นอน

นอกจากนี้ยังมีคำถามเรื่องความมั่นคงด้วย - คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่คุณทำ (การแกะสลักรูปร่างที่แตกต่างการบุด้วยตาข่าย) ไม่ส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของปล่องภูเขาไฟมิฉะนั้นชิ้นส่วนต่าง ๆ อาจเลื่อนหรือยุบ นี่เป็นปัญหาทางวิศวกรรม

ทำตัวเหมือนกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ที่สะท้อนคลื่นวิทยุไปยังดาวเทียมที่วางเหนือปล่องภูเขาไฟ

เป็นไปไม่ได้เว้นแต่ปล่องภูเขาไฟจะอยู่บนเส้นศูนย์สูตรอย่างแน่นอนและถึงแม้จะเป็นเรื่องยากก็ตาม

แต่หลุมอุกกาบาตที่อยู่ในภาพของคุณโค้งมากความยาวโฟกัสนั้นใกล้เคียงกับเส้นผ่านศูนย์กลาง กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมคือ X ระดับความสูงของเครื่องรับสัญญาณอยู่ใกล้กับ X - ให้หรือรับบางอย่างเช่น 50% หรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับความโค้งที่แน่นอน อาจเป็นการง่ายกว่าที่จะสร้างซุ้มประตูขนาดยักษ์บนปล่องภูเขาไฟ นี่เป็นเรื่องของวิศวกรรมอีกครั้ง


3

ถ้ามันใช้ได้กับอาเรซีโบก็สามารถทำงานบนดวงจันทร์เซเรสและอาจเป็นแม้แต่ดาวอังคารได้ จุดเกี่ยวกับการส่งรูปแบบสำเร็จรูปเป็นสิ่งที่ดี และการใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุสองตัวแยกจากกันในอวกาศจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้รับประโยชน์จากความละเอียดเชิงมุมที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นหากมีการจัดเรียงไว้เพื่อให้พวกเขาสามารถโฟกัสในจุดเดียวกันได้พร้อมกัน นั่นจะเป็นปัญหาทางดาราศาสตร์ในทางดาราศาสตร์! กล้องโทรทรรศน์วิทยุเล็งไปที่จุดเดียวกันพร้อมกันจากโลกและดาวอังคารในขณะที่พวกเขาอยู่ฝั่งตรงข้ามของวงโคจรของพวกเขาจะมีความละเอียดอย่างไม่น่าเชื่อ


2

ใช่ Frank Drake ตรวจดูสิ่งนี้ - ดูหน้า 91 ที่นี่ http://www.lpi.usra.edu/lunar/strategies/objectives/ast_observations_moon.pdf

เขาคำนวณว่าคุณสามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 กม. โดยใช้เหล็กและสูงถึง 60 ถึง 90 กม. ด้วยวัสดุที่แข็งแรงกว่า และไม่มีปัญหาเรื่องแรงลมบนดวงจันทร์


1

ฉันยอมรับว่าปล่องภูเขาไฟจะต้องมีแนว แต่คุณยังมีปัญหาในการรักษาดาวเทียมในวงโคจรคงที่เหนือปล่องภูเขาไฟ เกือบจะเป็นไปไม่ได้เว้นแต่ว่าปล่องภูเขาไฟอยู่บนระนาบเส้นศูนย์สูตร นอกจากนี้ดาวเทียมเคลื่อนที่รอบดวงจันทร์จะได้รับอิทธิพลจากโลกดังนั้นคุณจะต้องเผาเชื้อเพลิงเพื่อให้ดาวเทียมอยู่ในตำแหน่ง


"ดาวเทียมเคลื่อนที่รอบดวงจันทร์จะได้รับอิทธิพลจากโลก" - ถ้าวงโคจรนั้นอยู่ใกล้ดวงจันทร์มากพอวงโคจรก็จะคงที่ ค้นหาแนวคิดของทรงกลมฮิลล์ วงโคจรในทรงกลมฮิลล์มีแนวโน้มที่จะมีเสถียรภาพ
Florin Andrei

1
@ ฟลอรินแอนเดรีดวงจันทร์หมุนเพียงครั้งเดียวทุก ๆ 29 วันนั่นเป็นวงโคจรที่ค่อนข้างสูง ฉันคิดว่ามันจะอยู่นอกทรงกลมอย่างง่ายดาย
LDC3

การคำนวณเกี่ยวกับWolfram | Alphaบอกว่าวงโคจร selenosynchronous จะอยู่ที่ 92 040 กม. จากใจกลางดวงจันทร์ ดูเหมือนว่าจะมีขนาดเท่ากับทรงกลมของ Moon's Hill (ถ้าฉันเข้าใจสูตรของ Wikipediaอย่างถูกต้อง)
Warrick

@Warrick ฉันได้รับ Hill Sphere เป็น 61530 กม. และวงโคจรนิ่งที่ 88460 กม. นั่นหมายความว่าดาวเทียมจะอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เสถียร
LDC3

(1/3)1/3
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.