Álom és valóság

A héten két hír jelent meg a Holddal kapcsolatban, az egyik egy tervezett eseményről szól, a másik egy megtörtént expedícióról számolt be. Nézzük először az álmot!

Ebben az álomban a Holdnak csak támogató szerep jut: egy igen nagy méretű távcsövet kellene hordoznia. A texasi egyetem csillagászai, Roger Angel és munkatársai még 2008-ban azzal a tervvel álltak elő, hogy építeni kellene egy nagy távcsövet a Hold túlsó oldalára. Angelék a világegyetem korai időszakát kutatják, ennek keretében nagyon öreg és nagyon távoli – általában gyenge fényű – csillagokat figyelnek meg. Ehhez a munkához még az űrteleszkópok, vagyis a Föld körül keringő, műholdakra szerelt távcsövek sem elég jók, mert bár a Föld légkörének zavaró hatásával nem kell számolni, de a légkörről visszaverődő, illetve az ionoszféra és magnetoszféra részecskéiről az űrtávcsőbe bejutó fény zavarja a méréseket. Erre a problémára jelentene megoldást a Hold Földdel ellentétes oldalán elhelyezett távcső, mert az mindezen zavaró hatásoktól mentes lenne.

A terv egy nagy tükrös távcsővel számol. A csillagászok a nagy távcsöveket már régóta nem üveglencsékből rakják össze, hanem parabolatükröket használnak. A tükrös távcső pont fordítva működik, mint az autó reflektora. Egy reflektor működésekor a fókuszban elhelyezett fényforrás fényét veri vissza a hátoldalon elhelyezett tükör és a fény a reflektor elején lép ki, míg a tükrös távcső esetén a távcsőbe belépő fényt a távcső hátlapján elhelyezett tükör veri vissza és gyűjti össze a fókusz környékére. Még Newton számolta ki, hogy a tükör alakja pontosan parabolafelület kell, hogy legyen, mert ekkor verődnek a fókuszba a fénysugarak. Newton óta a távcsőnek több változatát is kifejlesztették, de az alapelv nem változott.

Anna Schauer, Niv Drory és Volker Bromm a Texasi Egyetem (UT) munkatársai újraélesztenék a holdi tükörteleszkóp tervét. A texasi csoport az eredeti 20 méter helyett 100 méterre növelné a parabolatükör átmérőjét. A terv legérdekesebb része a távcső elkészítési módja. Egy 100 méteres átmérőjű parabolatükröt nem lehet olyan pontosan elkészíteni, hogy a tükör felülete a milliméter ezred részénél is pontosabban a kívánt helyre kerüljön. A távcső megvalósítási terveiben ezért egy érdekes fizikai jelenséget használnak ki. A földi gravitációs térben megfigyelhető, hogy ha egy folyadékkal telt edényt (egy fazekat) függőleges szimmetriatengelye körül forgatni kezdünk, akkor a folyadék felszíne pontosan parabola formájú lesz. Ezt a jelenséget akarják a Holdon is felhasználni. Ezért elég, ha csak egy közelítően parabola alakú edényt készítenek, mert ha ebbe a tányér alakú edénybe folyadékot öntenek, és az edény szimmetriatengelye körül az egészet forgatni kezdik, akkor a folyadékfelszín pontosan parabola alakúvá válik. Ha olyan folyadékot választanak, ami jól visszaveri a fényt, akkor már el is készült a tükör.

A terv megvalósítását megkönnyíti az, hogy a Holdon kisebb a gravitáció, ezért lassabban is elég forgatni a tükröt, mint a földi esetnél, és a légkör hiányában a levegő mozgása sem zavarja meg a folyadék felszínét. Az egész megoldás legnagyobb hátránya, hogy csak függőlegesen felfelé tudna nézni a teleszkóp.

Eddig az álom, most jöjjön a valóság. 2020. november 23-án Kína fellőtte a Csang’o-5 űrszondáját, ami a Holdra leszáll, majd egy hónap múlva két kilogramm holdkőzettel tér vissza a Földre…