Baksidan av månen - Far side of the Moon
Den månens baksida är månens halvklotet som alltid är vänd bort från jorden , mittemot den nära sidan . Jämfört med närsidan är den bortre sidans terräng robust, med en mängd slagkratrar och relativt få platta och mörka månmarier ("hav"), vilket ger den ett utseende närmare andra karga platser i solsystemet som Merkurius och Callisto . Den har en av de största kratrarna i solsystemet , Sydpolen – Aitken -bassängen . Halvklotet kallas ibland " månens mörka sida ", där "mörkt" betyder "okänt" istället för "saknar solljus" - båda sidor av månen upplever två veckors solljus medan den motsatta sidan upplever två veckors natt.
Ungefär 18 procent av den bortre sidan är ibland synlig från jorden på grund av vibrationer . De återstående 82 procenten förblev obevakade fram till 1959, då den fotograferades av sovjetiska rymdproben Luna 3 . Den sovjetiska vetenskapsakademin publicerade första atlas över den bortre sidan 1960. Apollo 8 astronauter var de första människorna att se den bortre sidan personligen när de kretsade månen 1968. Alla bemannade och obemannade mjuka landningar hade ägt rum på nära månens sida , fram till 3 januari 2019 när rymdskeppet Chang'e 4 gjorde den första landningen på bortre sidan.
Astronomer har föreslagit att installera ett stort radioteleskop på bortre sidan, där månen skulle skydda den från eventuell radiostörning från jorden.
Definition
Tidvattenskrafter från jorden har saktat ner månens rotation till den punkt där samma sida alltid vetter mot jorden - ett fenomen som kallas tidvattenlåsning . Det andra ansiktet, varav de flesta aldrig syns från jorden, kallas därför "månens bortre sida". Med tiden kan några halvmåneformade kanter på bortre sidan ses på grund av vibrationer . Totalt är 59 procent av månens yta synlig från jorden vid något tillfälle. Det är svårt att observera de delar av månens bortre sida som ibland är synliga från jorden på grund av den låga betraktningsvinkeln från jorden (de kan inte observeras "fullt på").
En vanlig missuppfattning är att månen inte roterar på sin axel. Om så var fallet skulle hela månen vara synlig för jorden under hela sin bana. Istället matchar dess rotationsperiod sin omloppsperiod, vilket betyder att den vänder en gång för varje bana den gör: i jordens termer kan man säga att dess dag och år har samma längd. Detta är som sagt ett resultat av tidvattenlåsning.
Uttrycket "mörka sidan av månen" hänvisar inte till "mörk" som i avsaknad av ljus, utan snarare "mörkt" som i okänt: tills människor kunde skicka rymdfarkoster runt månen hade detta område aldrig setts. Medan många missuppfattar detta och tror att den "mörka sidan" tar emot lite eller inget solljus, så tar i realiteten både nära och fjärrsidan (i genomsnitt) nästan lika stora mängder ljus direkt från solen. Men närsidan tar också emot solljus som reflekteras från jorden, känt som jordsken . Earthshine når inte området på bortre sidan som inte kan ses från jorden.
På natten under en "full jord" tar månens nära sida emot i storleksordningen 10 lux belysning (ungefär vad en stadstrottoar under gatlyktor får; detta är 34 gånger mer ljus än vad som tas emot på jorden under en fullmåne ) medan månens mörka sida under månnatten får bara cirka 0,001 lux stjärnljus. Endast under en fullmåne (sett från jorden) är hela månens andra sida mörk. Ordet "mörkt" har expanderat för att även hänvisa till det faktum att kommunikation med rymdfarkoster kan blockeras medan rymdfarkosten befinner sig på månens bortre sida, till exempel under Apollo -rymduppdrag.
Skillnader
Månens två halvklot har tydligt olika utseende, med nära sidan täckt av flera stora marier (latin för 'hav', eftersom de tidigaste astronomerna felaktigt trodde att dessa slätter var hav av månvatten ). Baksidan har ett misshandlat, tätt kraterat utseende med få maria. Endast 1% av ytan på den bortre sidan täcks av maria, jämfört med 31,2% på den närmaste sidan. En allmänt accepterad förklaring till denna skillnad är relaterad till en högre koncentration av värmeproducerande element på nära sidan halvklotet, vilket har visats av geokemiska kartor som erhållits från Lunar Prospector gammastrålspektrometer . Även om andra faktorer, såsom yta och skorpans tjocklek, också kan påverka var basalter bryter ut, förklarar dessa inte varför Sydpolen – Aitken -bassängen (som innehåller de lägsta höjderna på månen och har en tunn skorpa) inte var lika vulkaniskt aktiv som Oceanus Procellarum på nära sida.
Det har också föreslagits att skillnaderna mellan de två halvklotet kan ha orsakats av en kollision med en mindre följesmåne som också härstammar från Theia -kollisionen . I denna modell ledde påverkan till en ackretionär hög snarare än en krater, vilket bidrog till ett halvklotformat lager av omfattning och tjocklek som kan överensstämma med dimensionerna på fjärrsidans högland. Den kemiska sammansättningen på den bortre sidan är dock oförenlig med denna modell.
Baksidan har mer synliga kratrar. Detta antogs vara ett resultat av effekterna av månens lavaströmmar, som täcker och skymmer kratrar, snarare än en skyddande effekt från jorden. NASA beräknar att jorden bara döljer cirka 4 kvadratgrader av 41 000 kvadratgrader på himlen sett från månen. "Detta gör jorden försumbar som en sköld för månen [och] det är troligt att varje sida av månen har fått lika många stötar, men återuppstigningen med lava resulterar i färre kratrar som är synliga på närsidan än den bortre sidan, även om båda sidor har fått samma antal effekter. "
Nyare forskning tyder på att värme från jorden vid den tidpunkt då månen bildades är anledningen till att den närmaste sidan har färre slagkratrar. Den månens skorpa består primärt av plagioclases bildade när aluminium och kalcium kondenseras och kombineras med silikater i manteln. Den svalare bortre sidan upplevde kondens av dessa element tidigare och bildade så en tjockare skorpa; meteoroider på den närmaste sidan skulle ibland tränga in i den tunnare skorpan här och släppa basaltisk lava som skapade marian, men skulle sällan göra det på bortre sidan.
Utforskning
Tidig utforskning
Fram till slutet av 1950 -talet var lite känt om månens bortre sida. Libreringar möjliggjorde med jämna mellanrum begränsade glimtar av funktioner nära månens extremitet på bortre sidan, men endast upp till 59% av månens totala yta. Dessa funktioner sågs dock från en låg vinkel, vilket hindrade användbar observation (det visade sig vara svårt att skilja en krater från ett bergskedja). De återstående 82% av ytan på bortre sidan förblev okända, och dess egenskaper blev föremål för mycket spekulation.
Ett exempel på en fjärrsida som kan ses genom librering är Mare Orientale , som är ett framträdande slagbassäng som sträcker sig över nästan 1000 km (600 miles), men detta namngavs inte ens som en funktion förrän 1906, av Julius Franz i Der Måndag . Bassängens sanna natur upptäcktes på 1960 -talet när rättade bilder projicerades på en jordglob. Bassängen fotograferades i detalj av Lunar Orbiter 4 1967.
Innan utforskning av rymden började astronomer förväntade sig inte att den bortre sidan skulle vara annorlunda än den sida som är synlig för jorden. Den 7 oktober 1959 tog den sovjetiska sonden Luna 3 de första fotografierna av månens bortre sida, arton av dem var lösbara och täckte en tredjedel av ytan osynlig från jorden. Bilderna analyserades och den första atlasen på månens bortre sida publicerades av Sovjetunionens vetenskapsakademi den 6 november 1960. Den innehöll en katalog med 500 utmärkta särdrag i landskapet.
1961, den första jordklotet (1:13 600 000 skala ) som innehåller månfunktioner osynliga från jorden släpptes i Sovjetunionen , baserat på bilder från Luna 3. Den 20 juli 1965 sände en annan sovjetisk sond, Zond 3 , 25 bilder av mycket bra kvalitet på månens bortre sida , med mycket bättre upplösning än de från Luna 3. I synnerhet avslöjade de kedjor av kratrar, hundratals kilometer långa, men oväntat finns inga sto slätter som de som syns från jorden med blotta ögat.
År 1967 publicerades den andra delen av Atlas of the Far Side of the Moon i Moskva , baserat på data från Zond 3, med katalogen som nu innehåller 4000 nyupptäckta funktioner i månens fjärrlandskap. Samma år, den första fullständiga månkartan (1:5 000 000 skala) och uppdaterad komplett jordklot (1:10 000 000 skala), med 95 procent av månytan, släpptes i Sovjetunionen.
Eftersom många framträdande landskapsdrag på bortre sidan upptäcktes av sovjetiska rymdsonder, valde sovjetiska forskare namn på dem. Detta orsakade en del kontroverser, och International Astronomical Union , som lämnade många av dessa namn intakta, tog senare rollen som att namnge månfunktioner på detta halvklot.
Ytterligare undersökningsuppdrag
Den 26 april 1962 blev NASA: s rymdprob Ranger 4 det första rymdfarkosten som påverkade månens bortre sida, även om det inte gick att återställa några vetenskapliga data före påverkan.
Den första verkligt omfattande och detaljerade kartläggningsundersökningen av den bortre sidan genomfördes av det amerikanska obemannade Lunar Orbiter -programmet som lanserades av NASA från 1966 till 1967. Det mesta av täckningen på den bortre sidan gavs av den sista sonden i serien, Lunar Orbiter 5 .
Baksidan sågs först direkt av mänskliga ögon under Apollo 8 -uppdraget 1968. Astronaut William Anders beskrev synen:
”Baksidan ser ut som en sandhög som mina barn har lekt i ett tag. Det är helt klart, ingen definition, bara många stötar och hål. ”
Det har setts av alla besättningsmedlemmar i Apollo 8 och Apollo 10 genom Apollo 17 -uppdrag sedan den tiden och fotograferades av flera månprober. Rymdfarkoster som passerade bakom månen var av direkt radiokommunikation med jorden och fick vänta tills banan tillät överföring. Under Apollo -uppdragen avfyrades huvudmotorn för servicemodulen när fartyget var bakom månen, vilket gav några spända stunder i Mission Control innan båten återuppstod.
Geolog-astronauten Harrison Schmitt , som blev den sista att kliva upp på månen, hade aggressivt lobbat för att hans landningsplats skulle vara på månens bortre sida, riktad mot den lavafyllda kratern Tsiolkovskiy . Schmitts ambitiösa förslag innefattade en särskild kommunikationssatellit baserad på de befintliga TIROS- satelliterna som ska skjutas upp i en Farquhar – Lissajous halo-bana runt L2-punkten för att upprätthålla synfältkontakt med astronauterna under deras drivna nedstigning och månens ytoperationer. NASA -administratörer avvisade dessa planer på grund av ökad risk och brist på finansiering.
Idén om att använda Earth – Moon L 2 för kommunikationssatellit som täcker månens bortre sida har förverkligats när Kinas nationella rymdförvaltning lanserade Queqiao -reläsatellit 2018. Den har sedan dess använts för kommunikation mellan Chang'e 4 -landaren och Yutu 2 rover som framgångsrikt har landat i början av 2019 på månens andra sida och markstationer på jorden. Och L2 föreslås vara "en idealisk plats" för en drivmedelsdepå som en del av den föreslagna depåbaserade rymdtransportarkitekturen.
Chandrayaan-2 , Indiens andra månprob 2019, tog bilder från fjärransluten terräng, Jackson (krater) och månens poler.
Mjuk landning
Den China National Space Administration : s Chang'e 4 gjorde det första någonsin mjuklandning på månens bortre sidan den 3 januari 2019 och utplacerade Yutu-2 Lunar Rover på bortre sidan månens yta.
Farkosten inkluderade en landaren utrustad med en lågfrekvent radio spektrograf och geologiska forskningsverktyg. Månens bortre sida ger en bra miljö för radioastronomi eftersom störningar från jorden blockeras av månen.
I februari 2020 rapporterade kinesiska astronomer, för första gången, en högupplöst bild av en månutkastningssekvens och, direkt, en analys av dess interna arkitektur. Dessa baserades på observationer från Lunar Penetrating Radar (LPR) ombord på Yutu-2- rovern.
Potential
Eftersom månens bortre sida är skyddad från radiosändningar från jorden, anses den vara en bra plats för att placera radioteleskop för användning av astronomer . Små skålformade kratrar ger en naturlig formation för ett stationärt teleskop som liknar Arecibo i Puerto Rico . För mycket större teleskop är kratern Daedalus med 100 kilometer i diameter nära mitten av den bortre sidan, och den 3 kilometer höga fälgen skulle hjälpa till att blockera avvikande kommunikation från kretsande satelliter . En annan potentiell kandidat för ett radioteleskop är Saha -kratern .
Innan radioteleskop placeras ut på den bortre sidan måste flera problem övervinnas. Det fina måndammet kan förorena utrustning, fordon och rymddräkter. Det ledande materialet som används för radiofat måste också noggrant skyddas mot effekterna av solstrålar . Slutligen måste området runt teleskopen skyddas mot kontaminering av andra radiokällor.
Den L 2 Lagrange punkt av jord-måne systemet ligger ca 62.800 km (39.000 mi) över den bortre sidan, som även har föreslagits som en plats för en framtida radioteleskop, som skulle utföra en Lissajous bana kring lagrangepunkter.
Ett av NASA-uppdragen till månen som studeras skulle skicka en prov-returlandare till Sydpolen – Aitken-bassängen , platsen för en stor påverkanshändelse som skapade en formation nästan 2 400 km (1500 mi) över. Kraften av denna påverkan har skapat en djup penetration i månytan, och ett prov som återvände från denna plats kan analyseras för information om månens inre.
Eftersom närsidan delvis är avskärmad från solvinden av jorden, förväntas den bortre sidan maria ha den högsta koncentrationen av helium-3 på månens yta. Denna isotop är relativt sällsynt på jorden, men har god potential att användas som bränsle i fusionsreaktorer . Förespråkare för månuppgörelse har nämnt förekomsten av detta material som en anledning för att utveckla en månbas.
Namngivna funktioner
Se även
Referenser
externa länkar
- Lunar and Planetary Institute: Exploring the Moon
- NASA tar första videon av den mörka sidan av månen
- Lunar and Planetary Institute: Lunar Atlases
- Ralph Aeschliman Planetary Cartography and Graphics: Lunar Maps
- Full Moon Atlas: Lunar Far Side på lunarrepublic.com
- Nordvästra Afrika 482, bara meteorit som tros ha sitt ursprung från månens bortre sida
- Månartiklar i Planetary Science Research Discoveries
- Merrifield, Michael. "Far Side of the Moon" . Sextio symboler . Brady Haran för University of Nottingham .
- LIFE magazine (9 november 1959) artikel om första bilder.