Далечна страна на Месечината

Далечната страна на Месечината — месечева полутопка која секогаш гледа подалеку од Земјата, спротивна од блиската страна. Во споредба со блиската страна, теренот на далечната страна е нерамен, со мноштво ударни кратери и релативно малку рамни и темни месечеви „''мориња''“, што и дава изглед поблиску до другите пусти места во Сончевиот Систем, како што се Меркур и Калиста. Има еден од најголемите кратери во Сончевиот Систем, сливот Јужен Пол-Ајткен. Полутопката понекогаш се нарекува „темна страна на Месечината“, каде што „темна“ значи „''непозната''“ наместо „''недостиг на сончева светлина''“ – двете страни на Месечината доживуваат две недели сончева светлина, додека спротивната страна доживува две недели ноќ.
Околу 18 проценти од далечната страна е повремено видлива од Земјата поради либерациjа. Останатите 82 отсто останале незабележани до 1959 година, кога биле фотографирани од советската вселенска сонда Луна 3. Советската академија на науките го објавила првиот атлас на далечната страна во 1960 година. Астронаутите на Аполо 8 биле првите луѓе кои лично ја виделе далечната страна кога орбитирале околу Месечината во 1968 година. Сите меки слетувања со екипаж и беспилотни слетувања се случиле на блиската страна на Месечината, до 3 јануари 2019 година кога вселенското летало Чанге 4 го направило првото слетување на далечната страна.
Астрономите предложиле да се инсталира голем радио телескоп на далечната страна, каде што Месечината ќе ја заштити од можни радио пречки од Земјата.
1 Дефиниција
Плимните сили од Земјата ја забавиле ротацијата на Месечината до точка каде што истата страна е секогаш свртена кон Земјата - феномен наречен плимно заклучување. Другото лице, од кое поголемиот дел никогаш не е видливо од Земјата, се нарекува „далечна страна на Месечината“. Со текот на времето, некои рабови во облик на полумесечина на далечната страна може да се видат поради либерацијата. Севкупно, 59 отсто од површината на Месечината е видлива од Земјата во одредено време. Корисното набљудување на деловите од далечната страна на Месечината повремено видливи од Земјата е тешко поради нискиот агол на гледање од Земјата (тие не можат да се набљудуваат „целосно“).
Честа заблуда е дека Месечината не ротира околу својата оска. Да е така, целата Месечина би била видлива за Земјата во текот на нејзината орбита. Наместо тоа, нејзиниот вртежен период се совпаѓа со нејзиниот орбитален период, што значи дека се врти еднаш за секоја орбита што ја прави: во однос на Земјата, може да се каже дека нејзиниот ден и година имаат иста должина. Ова е, како што е наведено, резултат на заклучување на плимата и осеката.
Фразата „темна страна на Месечината“ не се однесува на „темна“ како во отсуство на светлина, туку на „темна“ како во непознатото: додека луѓето не успеале да испратат вселенски летала околу Месечината, оваа област никогаш не била видена. Додека многумина погрешно го толкуваат ова мислејќи дека „темната страна“ прима малку или воопшто не прима сончева светлина, во реалноста, и блиската и далечната страна добиваат (во просек) речиси еднакви количества светлина директно од Сонцето. Меѓутоа, блиската страна исто така прима сончева светлина рефлектирана од Земјата, позната како Земјина светлина. Земјината светлина не допира до областа на далечната страна што не може да се види од Земјата.
Ноќе под „полна Земја“ блиската страна на Месечината добива од редот на 10 лукс на осветлување (околу она што го добива градскиот тротоар под улични светла; ова е 34 пати повеќе светлина отколку што се прима на Земјата при полна Месечина) додека темната страна на Месечината во текот на месечевата ноќ добива само околу 0,001 лукс ѕвездена светлина. Само за време на полна Месечина (гледано од Земјата) целата далечна страна на Месечината е темна. Зборот „темно“ се проширил во употреба и се однесува и на фактот што комуникацијата со вселенските летала може да биде блокирана додека леталото е на далечната страна на Месечината, на пример за време на вселенските мисии на Аполо.
2 Разлики
Двете полутопки на Месечината имаат изразито различен изглед, со блиската страна покриена со повеќекратна, голема ''марија'' (латински „мориња“, бидејќи најраните астрономи погрешно мислеле дека овие рамнини се мориња со месечева вода). Далечната страна има разбиен, густо кратерски изглед со малку ''марија''. Само 1% од површината на далечната страна е покриена со ''марија'', во споредба со 31,2% на блиската страна. Едно општо прифатено објаснување за оваа разлика е поврзано со поголема концентрација на елементи што произведуваат топлина на блиската полутопка, како што е докажано со геохемиските карти добиени од спектрометарот гама-зраци на Месечев Проспектор. Додека други фактори, како што височина на површината, исто така, може да влијаат на базалтска ерупција, тие не можат да објаснат зошто на далечната страна на Јужниот Пол-Ејткански слив нема вулкански активности како на блиската страна.
Исто така, било предложено дека разликите помеѓу двете полутопки можеби се предизвикани од судир со помала придружна месечина која исто така потекнува од судирот на Теја. Во овој модел, ударот довел до насобирање на купа наместо кратер, што придонело за полутопкичен слој со обем и дебелина што може да биде во согласност со димензиите на далечните странични висорамнини. Сепак, хемискиот состав на далечната страна не е во согласност со овој модел.
Далечната страна има повеќе видливи кратери. Се сметало дека ова е резултат на ефектите на месечевите текови на лава, кои ги покриваат и прикриваат кратерите, наместо заштитниот ефект од Земјата. НАСА пресметува дека Земјата прикрива само околу 4 квадратни степени од 41.000 квадратни степени на небото како што се гледа од Месечината. „Ова ја прави Земјата занемарлива како штит за Месечината [и] веројатно е дека секоја страна на Месечината добила еднаков број на удари, но повторното излегување на лавината на површината резултирало со помалку кратери видливи на блиската страна отколку на далечната страна. иако двете страни добија ист број на удари“.
Поновите истражувања сугерираат дека топлината од Земјата во времето кога била формирана Месечината е причината поради која блиската страна има помалку ударни кратери. Месечевата кора првенствено се состои од плагиокласи формирани кога алуминиум и калциум кои се кондензираат и се комбинираат со силикати во плаштот. Поладната страна доживеала кондензација на овие елементи порано и така формирала подебела кора; ударите на метеороидите на блиската страна понекогаш би навлегле во потенката кора и ослободувајќи базалтичка лава што ја создала маријата, но ретко би го направила тоа на далечната страна.
3 Истражување
3.1 Рано истражување
До крајот на 1950-тите, малку се знаело за далечната страна на Месечината. Либрациите периодично дозволувале ограничени погледи на одлики во близина на месечевиот екстремитет на далечната страна, но само до 59% од вкупната површина на Месечината. Овие одлики, сепак, биле видени од низок агол, што го попречува корисното набљудување (се покажало тешко да се разликува кратер од планински венец). Останатите 82% од површината на далечната страна останале непознати, а нејзините својства биле предмет на многу шпекулации.
Пример за далечна странична одлика што може да се види преку либрација е Маре Ориентале, која е истакнат ударен слив кој опфаќа речиси 1,000 километри, но ова не било ниту именувано како одлика до 1906 година, од Јулиј Франц во ''Дер Монд''. Вистинската природа на басенот била откриена во 1960-тите кога исправените слики биле проектирани на глобус. Сливот бил фотографиран со фини детали од Месечев Орбитер 4 во 1967 година.
Пред да започне истражувањето на вселената, астрономите не очекувале дека далечната страна ќе се разликува од онаа што е видлива за Земјата. На 7 октомври 1959 година, советската сонда Луна 3 ги направила првите фотографии од далечната страна на Месечината, од кои осумнаесет може да се решат, покривајќи една третина од површината невидлива од Земјата. Сликите биле анализирани, а првиот атлас на далечната страна на Месечината бил објавен од страна на Академијата на науките на СССР на 6 ноември 1960 година Вклучувал каталог од 500 истакнати одлики на пејзажот.
Во 1961 година, првиот глобус (1:) кој содржи месечеви одлики невидливи од Земјата, бил објавен во СССР, врз основа на сликите од Луна 3. На 20 јули 1965 година, друга советска сонда, Зонд 3, пренела 25 слики со многу добар квалитет од далечната страна на Месечината, со многу подобра резолуција од оние од Луна 3. Особено, тие откриле синџири од кратери, во должина од стотици километри, но, неочекувано, немало рамнини како оние видливи од Земјата со голо око.
Во 1967 година, вториот дел од ''Атласот на далечната страна на Месечината'' бил објавен во Москва, врз основа на податоците од Зонд 3, при што каталогот вклучувал 4.000 новооткриени одлики на пејзажот на далечната страна на Месечината. Во истата година, првата ''Комплетна карта на Месечината'' (размер 1: ) и ажурираниот глобус (1: ), биле објавени во Советскиот Сојуз.
Со оглед на тоа што многу истакнати пејзажни одлики на далечната страна биле откриени од советските вселенски сонди, советските научници избрале имиња за нив. Ова предизвикало некои контроверзии, а Меѓународниот астрономски сојуз, оставајќи многу од тие имиња недопрени, подоцна ја презел улогата на именување на месечевите одлики на оваа полутопка.
3.2 Понатамошна мисија за истражување
На 26 април 1962 година, вселенската сонда „Ренџер 4“ на НАСА станала првото вселенско летало што удрило на далечната страна на Месечината, иако не успела да врати никакви научни податоци пред ударот.
Првото навистина сеопфатно и детално мапирање на далечната страна било спроведено од американската програма без екипаж, Месечев орбитер, лансирана од НАСА од 1966 до 1967 година. Најголем дел од покривањето на далечната страна било обезбедено од последната сонда во серијата, Месечев Орбитер 5.
Далечната страна првпат била видена директно од човечки очи за време на мисијата Аполо 8 во 1968 година. Астронаутот Вилијам Андерс го опишал погледот:„Задната страна изгледа како куп песок во кој моите деца си играат некое време. Сето тоа е без дефиниција, со многу испакнатини и дупки“.Оттогаш е видена од сите членови на екипажот на Аполо 8 и Аполо 10 преку мисиите Аполо 17 и фотографирана од повеќе месечеви сонди. Вселенските летала што минувале зад Месечината биле надвор од директна радио комуникација со Земјата и морале да чекаат додека орбитата не дозволи пренос. За време на мисиите на Аполо, главниот мотор на сервисниот модул бил запален кога леталото било зад Месечината, предизвикувајќи некои напнати моменти во контролата на мисијата пред леталото повторно да се појави.
Геологот-астронаут Харисон Шмит, кој станал последниот што зачекорил на Месечината, агресивно лобирал неговото слетување да биде на далечната страна на Месечината, таргетирајќи го кратерот исполнет со лава Циолковски. Амбициозниот предлог на Шмит вклучувал специјален комуникациски сателит базиран на постојните сателити ТИРОС кој требало да биде лансиран во орбитата на Фаркухар-Лисаж околу точката L2 за да се одржи контакт со астронаутите за време на нивното спуштање со електрична енергија и операциите на површината на Месечината. Администраторите на НАСА ги отфрлиле овие планови врз основа на дополнителен ризик и недостаток на финансии.
Идејата за користење Земја-Месечина L за комуникациски сателит што ја покрива далечната страна на Месечината е реализирана, бидејќи кинеската Национална вселенска администрација го лансирала релејниот сателит Queqiao во 2018 година. Оттогаш се користи за комуникација помеѓу лендерот Чанге 4 и роверот Јуту 2 кои успешно слетале на почетокот на 2019 година на далечната страна на Месечината и копнените станици на Земјата. И L2 се предлага да биде „идеална локација“ за складиште за гориво како дел од предложената архитектура за вселенски транспорт заснована на депо.
Чандрајан-2, втората индиска месечева сонда во 2019 година, направила снимки од далечни странични терени, Џексон (кратер) и половите на Месечината.
3.3 Меко слетување
''Чанге 4'' на кинеската Национална вселенска администрација го направила првото меко слетување на далечната страна на Месечината на 3 јануари 2019 година и го распоредила месечиноодот ''Јуту-2'' на далечната месечева површина.
Леталото вклучувало лендер опремен со нискофреквентен радио спектрограф и алатки за геолошки истражувања. Далечната страна на Месечината обезбедува добра средина за радиоастрономија бидејќи пречките од Земјата се блокирани од Месечината.
Во февруари 2020 година, кинеските астрономи објавиле, за прв пат, слика со висока резолуција на месечева секвенца од исфрлање, и, исто така, директна анализа на нејзината внатрешна архитектура. Овие биле засновани на набљудувања направени од Месечевиот продорен радар (LPR) на роверот ''Јуту-2.''
4 Потенцијал
Бидејќи далечната страна на Месечината е заштитена од радио преноси од Земјата, таа се смета за добра локација за поставување радиотелескопи за употреба од страна на астрономите. Малите кратери во облик на чинија обезбедуваат природна формација за стационарен телескоп сличен на Аресибо во Порторико. За телескопи од многу поголеми размери, пречникот од 100 километтри на кратерот Дедалус се наоѓа во близина на центарот на далечната страна. Друг потенцијален кандидат за радио телескоп е кратерот Саха.
Пред да се распоредат радиотелескопи на далечната страна, мора да се надминат неколку проблеми. Ситната месечева прашина може да ја загади опремата, возилата и вселенските одела. Спроводните материјали што се користат за радио садовите, исто така, мора да бидат внимателно заштитени од ефектите на сончевите изливи. Конечно, областа околу телескопите мора да биде заштитена од контаминација од други радиоизвори.
L2 Лагранжовата точка на системот Земја-Месечина се наоѓа на околу 62,800 километри над далечната страна, која исто така е предложена како локација за иден радио телескоп кој би извршил Лисахосова орбита околу Лагранжовата точка.
Една од мисиите на НАСА на Месечината што е предмет на студијата ќе испрати лендер за враќање на примерокот до басенот Јужен Пол-Ејткен, локацијата на големиот удар што создал формација од речиси 2,400 километри. Силата на овој удар создала длабока пенетрација во површината на Месечината, а примерокот вратен од оваа локација може да се анализира за информации во врска со внатрешноста на Месечината.
Бидејќи блиската страна е делумно заштитена од сончевиот ветер од страна на Земјата, се очекува далечната страна на Марија да има најголема концентрација на хелиум-3 на површината на Месечината. Овој изотоп е релативно редок на Земјата, но има добар потенцијал за употреба како гориво во реактори за соединување. Поддржувачите на месечевото населување го навеле присуството на овој материјал како причина за развој на база на Месечината.