Рефлекторы, размещенные на Луне в ходе американской миссии «Аполлона» и советской миссии «Лунохода», практически прекращают свою работу при полнолунии. Теперь мы узнали почему это происходит.
Ученые полагают, что лунная пыль, нагретая солнцем, ухудшает работу отражательных устройств и может объяснить странное явление, которое происходит во время полной Луны.
Полученные результаты могут иметь последствия для будущих миссий на Луну, в том числе для телескопов лунных баз.
Рефлекторы были помещены на лунной поверхности в ходе 11, 14 и 15 миссий «Аполлона», а также советской 1 и 2 роботизированной миссии «Лунохода».
С 1969 года астрономы стреляют лазером по этим рефлекторам, подсчитывая как много нужно времени для того, чтобы фотоны могли вернуться назад.
Из 100 квадриллионов фотонов, выпущенных в каждом лазерном импульсе, назад возвращается только один - причем, если облака и другие взвешенные в воздухе частицы не находятся на его пути.
Эти лазерные импульсы дали большой объем информации, включая подтверждение того, что Луна удаляется от Земли примерно на 38 мм в год.
Но в течение последних четырех десятилетий, суровые условия на лунной поверхности оказывают влияние на их производительность.
Первоначально рефлекторы «Лунохода» были на 25 процентов сильнее, чем лучшие из рефлекторов «Аполлона». Сегодня же они в десять раз хуже, а рефлектор «Лунохода-1» не отражает совсем.
Но самая большая загадка для исследователей - почему их отражательная способность падает в 10 раз во время полной луны.
В статье, опубликованной на электронном предпечатном сайте ArXiv и принятой к публикации в журнале «Icarus», ученые во главе с Томом Мерфи из университета Калифорнии в Сан-Диего говорят о веществе, ложащемся на рефлекторы, которое и снижает их эффективность.
Возможно, пыль является наиболее вероятным кандидатом на наблюдаемую деградацию, пишут авторы.
Исследователи также идентифицировали микрометеоритные повреждения и поломку тефлоновых креплений, которые, возможно, оставили отложения на задней стороне рефлектора.
Ключ к решению загадки полной Луны вышел из наблюдений, сделанных во время полного лунного затмения.
Ученые обнаружили, что в течение 15 минут пока длилось затмение, эффективность рефлекторов вернулась к своим нормальным уровням, а когда затмение закончилось эффективность тут же упала.
Мерфи и его коллеги полагают, что во время полной луны пыль на рефлекторах нагревается, что вызывает непреднамеренные тепловые эффекты, которые искажают их форму.
Чтобы снизить эффективность работы в десять раз, температурной разницы в четыре градуса для рефлектора достаточно, говорят исследователи.
Доказательства существенного ухудшения производительности лунных рефлекторов с течением времени делает важным рассмотрение вопроса о долгосрочной пользе нового поколения устройств, предназначенных для лунной поверхности, пишут ученые.
Полученные результаты могут оказать влияние на проекты космических аппаратов широкого спектра — особенно на следующее поколение лазерных рефлекторов, телескопов, оптических устройств связи или оборудования, которое зависит от пассивного теплового контроля.
