Niewidoczna strona Księżyca

Odwrotna strona Księżyca, mozaika zdjęć sondy Lunar Reconnaissance Orbiter

Niewidoczna lub odwrotna strona Księżyca – powierzchnia odwróconej od Ziemi półkuli Księżyca, która nigdy nie jest widoczna z Ziemi ze względu na rotację synchroniczną satelity. Libracja Księżyca powoduje, że brzegi odwróconej strony (łącznie około 18%) mogą być obserwowane z Ziemi, ale tylko pod małym kątem, co utrudnia rozpoznawanie rzeźby terenu. Odwrotna strona Księżyca pozostawała praktycznie nieznana do czasu lotów sond kosmicznych.

Bywa ona niesłusznie nazywana „ciemną stroną Księżyca”[a], chociaż Księżyc obraca się względem Słońca i np. w nowiu to strona zwrócona do Ziemi jest nieoświetlona. Znikome różnice w oświetleniu półkul wynikają z tego, że widoczna strona Księżyca jest oświetlona światłem odbitym od Ziemi, a także podlega zaćmieniom przez Ziemię.

Charakterystyka

Topografia Księżyca w odniesieniu do księżycowej geoidy; po prawej niewidoczna strona Księżyca

Niewidoczna strona Księżyca różni się wyglądem od widocznej, przede wszystkim ze względu na to, że znacznie mniejszy jej obszar pokrywają ciemne morza księżycowe (2% jej powierzchni[1] w porównaniu do 31,2% po widocznej stronie). Na niewidocznej stronie Księżyca znajdują się Mare Ingenii, Mare Moscoviense i Mare Orientale (częściowo widoczne z Ziemi dzięki libracji), w części także Mare Humboldtianum i Mare Marginis. Zastygła lawa wypełnia również duży krater Ciołkowski. Większą część odwróconej strony zajmują jasne wyżyny, pokryte licznymi kraterami uderzeniowymi różnej wielkości. Na południowej półkuli dominuje jeden z największych basenów uderzeniowych w Układzie Słonecznym, Basen Biegun Południowy – Aitken[2].

Badania

Pierwsze zdjęcia tej półkuli Księżyca wykonała radziecka sonda Łuna 3 w 1959; Akademia Nauk ZSRR wydała wkrótce atlas odwrotnej strony Księżyca, zawierający zdjęcia, mapę i katalog prawie 500 lepiej lub gorzej zidentyfikowanych elementów ukształtowania powierzchni[3]. Zdjęcia znacznie lepszej jakości dostarczyła w 1965 inna radziecka sonda, Zond 3[4]. Podczas misji Apollo 8 w 1968 roku ludzie po raz pierwszy mogli bezpośrednio zobaczyć tę część Srebrnego Globu[5].

Kilka sond bezzałogowych zakończyło swoją misję, uderzając w odwrotną stronę Księżyca. Nie odbyło się na niej żadne lądowanie załogowe. W czasach Programu Apollo geolog-astronauta Harrison Schmitt proponował, aby lądowanie jego misji odbyło się na odwrotnej stronie, w wypełnionym lawą kraterze Ciołkowski[6]. NASA uznała tę propozycję za zbyt ryzykowną i lądownik Apollo 17 ostatecznie wylądował na widocznej stronie. Problem stanowiłby m.in. brak bezpośredniej łączności radiowej z astronautami na powierzchni – z ich punktu widzenia Księżyc przesłaniałby Ziemię i odbiorniki w Centrum Lotów Kosmicznych, niezbędne byłoby umieszczenie dodatkowego satelity na orbicie wokół Księżyca[7].

Pierwsze miękkie lądowanie bezzałogowej sondy na odwróconej od Ziemi stronie Księżyca miało miejsce 3 stycznia 2019 roku, kiedy chiński lądownik Chang’e 4 osiadł w kraterze Von Kármán[8]. Dla zachowania łączności z sondą, Chiny wysłały wcześniej satelitę telekomunikacyjnego Queqiao w pobliże punktu libracyjnego L2 położonego – z punktu widzenia obserwatora na Ziemi – za Księżycem[7].

Uwagi

  1. ↑ Pojęcia „ciemna strona” Księżyca lub „mroczna strona Księżyca” są w przenośni stosowane jako określenie zjawisk tajemniczych, budzących niepokój. Przykładem jest nazwa albumu The Dark Side of the Moon grupy Pink Floyd, poświęconego trudnym problemom współczesnego życia (pieniądze, chciwość, przemijanie, szaleństwo, wojna).

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ J.J. Gillis, P.D. Spudis, The Composition and Geologic Setting of Lunar Far Side Maria, „Lunar and Planetary Science”, 27, 1996, s. 413–404, Bibcode: 1996LPI....27..413G.
  2. ↑ Charles J. Byrne: The Far Side of the Moon: A Photographic Guide. Springer Science & Business Media, 2007. ISBN 978-0-387-73206-0.
  3. ↑ Akademia Nauk ZSRR: Atlas odwrotnej strony Księżyca. Tłum. Andrzej Kajetan Wróblewski. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1961.
  4. ↑ Zond 3. [w:] National Space Science Data Center [on-line]. NASA. [dostęp 2019-01-03]. (ang.).
  5. ↑ Kelli Mars: 50 Years Ago: Apollo 8 in Lunar Orbit. NASA, 2018-12-24. [dostęp 2019-01-03]. (ang.).
  6. ↑ Andrew Chaikin: A Man on the Moon: Lunar explorers. Time-Life Books, 1999, s. 200, 201.
  7. ↑ a b Andrzej Borowiak: Chiny wystrzeliły satelitę, by zbadać niewidoczną stronę Księżyca. Polska Agencja Prasowa, 2018-05-22. [dostęp 2019-01-03].
  8. ↑ Chińska misja Chang'e 4 ląduje na niewidocznej stronie Księżyca. Urania – Postępy Astronomii, 2019-01-03. [dostęp 2019-01-03].

Media użyte na tej stronie

MoonTopoGeoidUSGS.jpg
Autor: Mark A. Wieczorek, Licencja: CC BY 2.5
The topography of the Moon referenced to the lunar geoid. The topogographic model is derived from the spherical harmonic model USGS359 (dead link, compare doi:10.1016/j.epsl.2012.02.012), and the lunar geoid was obtained from the gravity model LP150Q. The color coded topography is overlain on a shaded relief map.
Moon Farside LRO.jpg
Far side of the moon, by NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter. Orthographic projection centred at 180° longitude, 0° latitude.

Because the moon is tidally locked (meaning the same side always faces Earth), it was not until 1959 that the farside was first imaged by the Soviet Luna 3 spacecraft (hence the Russian names for prominent farside features, such as Mare Moscoviense). And what a surprise – unlike the widespread maria on the nearside, basaltic volcanism was restricted to a relatively few, smaller regions on the farside, and the battered highlands crust dominated. A different world from what we saw from Earth.

Of course, the cause of the farside/nearside asymmetry is an interesting scientific question. Past studies have shown that the crust on the farside is thicker, likely making it more difficult for magmas to erupt on the surface, limiting the amount of farside mare basalts. Why is the farside crust thicker? That is still up for debate, and in fact several presentations at this week's Lunar and Planetary Science Conference attempt to answer this question.

The Clementine mission obtained beautiful mosaics with the sun high in the sky (low phase angles), but did not have the opportunity to observe the farside at sun angles favorable for seeing surface topography. This WAC mosaic provides the most complete look at the morphology of the farside to date and will provide a valuable resource for the scientific community. And it's simply a spectacular sight!

The Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Wide Angle Camera (WAC) is a push-frame camera that captures seven color bands (321, 360, 415, 566, 604, 643, and 689 nm) with a 57 km swath (105 km swath in monochrome mode) from a 50 km orbit. One of the primary objectives of LROC is to provide a global 100 m/px monochrome (643 nm) base map with incidence angles between 55° and 70° at the equator, lighting that is favorable for morphological interpretations. Each month, the WAC provides nearly complete coverage of the Moon under unique lighting. As an added bonus, the orbit-to-orbit image overlap provides stereo coverage. Reducing all these stereo images into a global topographic map is a big job, which is being led by LROC Team Members from the German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR). Several preliminary WAC topographic products have appeared in LROC featured images over the past year (Orientale basin, Sinus Iridum). The WAC topographic dataset will be completed and released later this year.

The global mosaic released today is comprised of over 15,000 WAC images acquired between November 2009 and February 2011. The non-polar images were map-projected onto the GLD100 shape model (WAC derived 100 m/px DTM), while polar images were map-projected on the LOLA shape model. In addition, the LOLA-derived crossover-corrected ephemeris and an improved camera pointing provide accurate positioning (better than 100 m) of each WAC image.