Ay'ın uzak yüzü - Far side of the Moon

Apollo 16 tarafından fotoğraflanan Ay'ın uzak yüzü

Ay'ın öteki yüzü hep uzağında yüzleri Ay yarımküre olan Dünya'da , için zıt yakın tarafı . Yakın tarafla karşılaştırıldığında, uzak tarafın arazisi engebelidir, çok sayıda çarpma krateri ve nispeten az sayıda düz ve karanlık ay denizi ("denizler") ile güneş sistemindeki Merkür ve gibi diğer çorak yerlere daha yakın bir görünüm verir. Kalisto . Bu en büyük kraterler birine sahiptir Güneş Sistemi'nin , Güney Kutbu-Aitken havzası . Yarım küreye bazen " Ay'ın karanlık yüzü " denir , burada "karanlık", "güneş ışığından yoksun" yerine "bilinmeyen" anlamına gelir - Ay'ın her iki tarafı iki hafta güneş ışığı alırken, karşı taraf iki hafta gece yaşar.

Uzak tarafın yaklaşık yüzde 18'i, serbestleşme nedeniyle zaman zaman Dünya'dan görülebilir . Kalan yüzde 82, 1959'da Sovyet Luna 3 uzay sondası tarafından fotoğraflanana kadar gözlemlenmedi . Sovyet Bilimler Akademisi 1960 İn uzak tarafında ilk atlası yayınlanan 8 Apollo onlar tüm insanlı ve insansız 1968'de Ay yörüngesindeki zaman astronotlar bizzat uzak tarafını gören ilk insanlar oldukları yumuşak iniş yer almıştı Ay'ın yakın tarafında , Chang'e 4 uzay aracının uzak tarafa ilk inişini yaptığı 3 Ocak 2019'a kadar.

Gökbilimciler , Ay'ın onu Dünya'dan gelebilecek olası radyo parazitlerinden koruyacağı uzak tarafa büyük bir radyo teleskopu kurmayı önerdiler .

Tanım

Gelgit kilitlemesi nedeniyle, merkezi gövdenin (Dünya) sakinleri, uydunun (Ay) yeşil alanını asla göremeyecekler.

Dünya'dan gelen gelgit kuvvetleri , Ay'ın dönüşünü, aynı tarafın her zaman Dünya'ya baktığı noktaya kadar yavaşlattı - gelgit kilitlemesi olarak adlandırılan bir fenomen . Çoğu Dünya'dan asla görülemeyen diğer yüze bu nedenle "Ay'ın uzak yüzü" denir. Zamanla, serbestleşme nedeniyle uzak tarafın bazı hilal şeklindeki kenarları görülebilir . Toplamda, Ay yüzeyinin yüzde 59'u bir anda Dünya'dan görülebilir. Ay'ın uzak tarafının Dünya'dan zaman zaman görülebilen kısımlarının faydalı bir şekilde gözlemlenmesi, Dünya'dan düşük görüş açısı nedeniyle zordur ("tam" olarak gözlemlenemezler).

Yaygın bir yanılgı, Ay'ın kendi ekseni etrafında dönmediğidir. Öyle olsaydı, Ay'ın tamamı yörüngesi boyunca Dünya'ya görünür olacaktı. Bunun yerine dönme periyodu kendi yörünge periyoduna denktir, yani yaptığı her yörünge için bir kez döner: Dünya açısından, gününün ve yılının aynı uzunlukta olduğu söylenebilir. Bu, belirtildiği gibi, gelgit kilitlemesinin bir sonucudur.

"Ay'ın karanlık yüzü" ifadesi, ışığın yokluğunda olduğu gibi "karanlık" değil, bilinmeyen olarak "karanlık" anlamına gelir: İnsanlar Ay'ın çevresine uzay aracı gönderebilene kadar bu bölge hiç görülmemişti. Birçoğu bunu "karanlık tarafın" çok az güneş ışığı aldığını veya hiç güneş ışığı almadığını düşünerek yanlış yorumlasa da, gerçekte hem yakın hem de uzak taraflar (ortalama olarak) doğrudan Güneş'ten neredeyse eşit miktarda ışık alır. Bununla birlikte, yakın taraf olarak da bilinen Earth yansıyan ışık alan vurmasıyla . Earthshine, Dünya'dan görülemeyen uzak taraftaki alana ulaşmaz.

Geceleri "dolu Dünya" altında Ay'ın yakın tarafı 10 lüks düzeyinde aydınlatma alır (sokak lambaları altında bir şehir kaldırımının ne aldığı hakkında; bu, dolunay altında Dünya'da alınandan 34 kat daha fazla ışıktır ) oysa Ay gecesi boyunca Ay'ın karanlık yüzü yalnızca yaklaşık 0.001 lüks yıldız ışığı alır. Sadece dolunay sırasında (Dünya'dan bakıldığında) Ay'ın tüm uzak tarafı karanlıktır. "Karanlık" kelimesi, uzay aracı Ay'ın uzak tarafındayken, örneğin Apollo uzay görevleri sırasında uzay aracıyla iletişimin engellenebileceği gerçeğini de ifade edecek şekilde genişledi.

farklılıklar

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) tarafından detaylı görünüm
Ay, DSCOVR uydusu tarafından görüldüğü gibi , uzak tarafı tamamen görünür şekilde Dünya'nın üzerinden geçer.

Ay'ın iki yarım küresi belirgin şekilde farklı görünüşlere sahiptir, yakın tarafı çok sayıda büyük maria ile kaplıdır (Latince 'denizler' için, çünkü ilk gökbilimciler yanlış bir şekilde bu ovaların ay suyu denizleri olduğunu düşündüler ). Uzak taraf, birkaç maria ile hırpalanmış, yoğun kraterli bir görünüme sahiptir. Uzak taraftaki yüzeyinin sadece %1'i, yakın taraftaki %31.2'ye kıyasla maria ile kaplıdır. Bu fark için yaygın olarak kabul edilen bir açıklama , Lunar Prospector gama ışını spektrometresinden elde edilen jeokimyasal haritalarda gösterildiği gibi, yakın yarımkürede daha yüksek ısı üreten element konsantrasyonu ile ilgilidir . Yüzey yüksekliği ve kabuk kalınlığı gibi diğer faktörler de bazaltların patladığı yeri etkileyebilirken , bunlar uzak taraftaki Güney Kutbu-Aitken havzasının (Ay'ın en düşük kotlarını içeren ve ince bir kabuğa sahip olan) neden eskisi kadar iyi olmadığını açıklamaz. yakın tarafta Oceanus Procellarum kadar volkanik olarak aktif .

Ayrıca, iki yarımküre arasındaki farklılıkların, yine Theia çarpışmasından kaynaklanan daha küçük bir eş uydu ile çarpışmadan kaynaklanmış olabileceği öne sürülmüştür . Bu modelde, çarpma, bir kraterden ziyade bir yığma yığınına yol açtı ve uzak taraftaki yaylaların boyutlarıyla tutarlı olabilecek bir yarım küre yayılma ve kalınlık katmanına katkıda bulundu. Ancak, uzak tarafın kimyasal bileşimi bu modelle tutarsızdır.

Uzak tarafta daha görünür kraterler var. Bunun, Dünya'dan gelen bir kalkan etkisinden ziyade, kraterleri örten ve gizleyen ay lav akışlarının etkilerinin bir sonucu olduğu düşünülüyordu. NASA , Ay'dan bakıldığında Dünya'nın gökyüzünün 41.000 derece karesinden sadece 4 kare derecesini gizlediğini hesaplıyor . "Bu, Dünya'yı Ay için bir kalkan olarak ihmal edilebilir kılıyor [ve] Ay'ın her bir tarafının eşit sayıda darbe alması muhtemel, ancak lavın yeniden yüzeylenmesi, yakın tarafta uzak tarafa göre daha az krater görülmesine neden oluyor. Her iki taraf da aynı sayıda darbe almış olsa bile."

Daha yeni araştırmalar, Ay'ın oluştuğu sırada Dünya'dan gelen ısının, yakın tarafın daha az çarpma kraterine sahip olmasının nedeni olduğunu gösteriyor. Ay kabuk esas olarak oluşur plajiyoklaslarda zaman oluşan alüminyum ve kalsiyum ile yoğunlaştırılmış ve birleştirilen silikatlar manto. Daha soğuk olan uzak taraf, bu elementlerin yoğunlaşmasını daha erken yaşadı ve böylece daha kalın bir kabuk oluşturdu; Yakın taraftaki meteoroid etkileri bazen buradaki daha ince kabuğa nüfuz eder ve maria'yı oluşturan bazaltik lavları serbest bırakır, ancak bunu uzak tarafta nadiren yapardı.

keşif

Erken keşif

7 Ekim 1959, Luna 3'ün Ay'ın uzak tarafını ilk kez ortaya çıkaran görüntüsü
Ayın uzak yüzünün ilk görüntüsü (A), gelişmiş gürültü giderme teknikleri (B) kullanılarak geri yüklendiğinde ve NASA'nın daha sonraki LRO göreviyle (C) karşılaştırıldığında, önemli özellik noktaları belirgin bir şekilde görülebilir ve net, bire bir görünür özellik noktalarının eşlenmesi dikkat çekicidir.

1950'lerin sonlarına kadar Ay'ın uzak tarafı hakkında çok az şey biliniyordu. Serbest bırakmalar, periyodik olarak, uzak taraftaki ay uzvunun yakınındaki özelliklerin sınırlı bir şekilde görülmesine izin verdi, ancak Ay'ın toplam yüzeyinin yalnızca %59'una kadar. Bununla birlikte, bu özellikler düşük bir açıdan görüldü ve faydalı gözlemi engelledi (bir krateri bir dağ silsilesinden ayırt etmek zor oldu). Uzak taraftaki yüzeyin kalan %82'si bilinmiyordu ve özellikleri çok fazla spekülasyona konu oldu.

Özgürlüğü aracılığıyla görülebilir bir çok yan özelliğiyle ilgili bir örnektir Mare Orientale neredeyse 1.000 km (600 mil) kapsayan önemli bir darbe havzasıdır, henüz bu bile göre, 1906 yılına kadar bir özellik olarak adlandırılan değildi Julius Franz içinde Der'in Pazartesi . Havzanın gerçek doğası, 1960'larda düzeltilmiş görüntülerin bir küreye yansıtılmasıyla keşfedildi. Havza, 1967'de Lunar Orbiter 4 tarafından ince ayrıntılarla fotoğraflandı .

Uzay araştırmaları başlamadan önce, gökbilimciler uzak tarafın Dünya'nın görebildiği taraftan farklı olacağını beklemiyorlardı. 7 Ekim 1959'da, Sovyet uzay aracı Luna 3 , Ay'ın uzak yüzünün ilk fotoğraflarını çekti, bunların on sekizi çözülebilir ve Dünya'dan görülemeyen yüzeyin üçte birini kapladı. Görüntüler analiz edildi ve Ay'ın uzak yüzünün ilk atlası 6 Kasım 1960'ta SSCB Bilimler Akademisi tarafından yayınlandı. İçinde manzaranın 500 seçkin özelliğinden oluşan bir katalog yer aldı.

1961'de ilk dünya (1:13 600 000 ölçek ) Aysal içeren yayımlanmıştır Dünya görünmez özellikleri SSCB 20 Temmuz 1965 Luna 3. Açık görüntüleri göre, başka bir Sovyet prob, Zond 3 ay uzak tarafında çok iyi kalitede 25 resim iletilir, , Luna 3'tekilerden çok daha iyi çözünürlükle. Özellikle, yüzlerce kilometre uzunluğunda krater zincirleri ortaya çıkardılar, ancak beklenmedik bir şekilde, Dünya'dan çıplak gözle görülebilenler gibi kısrak ovaları yoktu.

1967'de, Zond 3'ten alınan verilere dayalı olarak Ay'ın Uzak Tarafı Atlası'nın ikinci bölümü Moskova'da yayınlandı ve katalog artık Ay'ın uzak tarafı manzarasının yeni keşfedilen 4.000 özelliğini içeriyor. Aynı yıl, Ay'ın ilk Tam Haritası (1:5 000 000 ölçekli) ve güncellenmiş tam küre (1:Ay yüzeyinin yüzde 95'ini içeren 10 000 000 ölçeği, Sovyetler Birliği'nde serbest bırakıldı.

Sovyet uzay sondaları, uzak tarafın öne çıkan birçok peyzaj özelliğini keşfettiğinden, Sovyet bilim adamları bunlara isimler seçti. Bu, bazı tartışmalara neden oldu ve Uluslararası Astronomi Birliği , bu isimlerin çoğunu olduğu gibi bırakarak, daha sonra bu yarımkürede ay özelliklerini adlandırma rolünü üstlendi.

Daha fazla araştırma görevi

26 Nisan 1962'de NASA'nın Ranger 4 uzay sondası, çarpmadan önce herhangi bir bilimsel veri getirememesine rağmen, Ay'ın uzak tarafını etkileyen ilk uzay aracı oldu.

Uzak tarafın ilk gerçekten kapsamlı ve ayrıntılı haritalama araştırması, NASA tarafından 1966'dan 1967'ye kadar başlatılan Amerikan insansız Lunar Orbiter programı tarafından yapıldı. Uzak tarafın kapsamının çoğu, serideki son sonda olan Lunar Orbiter 5 tarafından sağlandı. .

Uzak taraf ilk olarak 1968'deki Apollo 8 görevi sırasında doğrudan insan gözüyle görüldü . Astronot William Anders bu görüşü şöyle anlattı:

“Arka taraf, çocuklarımın bir süredir oynadığı bir kum yığınına benziyor. Hepsi dövülmüş, tanım yok, sadece bir sürü tümsek ve delik var.”

Bu tüm mürettebat tarafından görülmüştür Apollo 8 ve Apollo 10 ile 17 Apollo misyonları o zamandan beri, ve çoklu ay sondaları tarafından fotoğraflandı. Ay'ın arkasından geçen uzay aracı, Dünya ile doğrudan radyo iletişimi dışındaydı ve yörüngenin iletime izin vermesine kadar beklemek zorunda kaldı. Apollo misyonları sırasında, Servis Modülünün ana motoru, gemi Ay'ın arkasındayken ateşlendi ve gemi yeniden ortaya çıkmadan önce Görev Kontrolü'nde bazı gergin anlar yarattı .

Ay'a ayak basan son kişi olan jeolog-astronot Harrison Schmitt , iniş alanının Ay'ın uzak tarafında olması için agresif bir şekilde lobi yaparak lav dolu krater Tsiolkovskiy'i hedef aldı . Schmitt'in iddialı önerisi , astronotlarla iniş ve ay yüzeyi operasyonları sırasında görüş hattı temasını sürdürmek için L2 noktasının etrafındaki bir Farquhar-Lissajous hale yörüngesine fırlatılacak mevcut TIROS uydularına dayalı özel bir iletişim uydusu içeriyordu . NASA yöneticileri, ek risk ve finansman eksikliği gerekçesiyle bu planları reddetti.

Çin Ulusal Uzay İdaresi 2018'de Queqiao röle uydusunu fırlattığında , Ay'ın uzak tarafını kapsayan iletişim uydusu için Dünya-Ay L 2'yi kullanma fikri hayata geçirildi. O zamandan beri Chang'e 4 ve Yutu 2 arasındaki iletişim için kullanılıyor. 2019'un başlarında Ay'ın uzak tarafına ve Dünya'daki yer istasyonlarına başarılı bir şekilde inen gezici. Ve L2'nin önerilen depo tabanlı uzay ulaşım mimarisinin bir parçası olarak bir itici deposu için "ideal bir yer" olması önerildi.

Hindistan'ın 2019'daki ikinci ay sondası Chandrayaan-2 , uzak araziden, Jackson'dan (krater) ve Ay'ın kutuplarından görüntüler yakaladı .

Yumuşak iniş

Yutu-2 gezgini tarafından ayın uzak tarafında görüntülenen Chang'e-4 iniş aracı.
Yutu-2 gezgini tarafından ayın uzak tarafında görüntülenen Chang'e-4 iniş aracı.

Çin Ulusal Uzay İdaresi 'nin Chang'e 4 2019 3 Ocak ay ucundaki ilk yumuşak iniş yaptı ve dağıtılan Yutu-2 kadar yan Ay yüzeyine ay gezginini.

Araç, düşük frekanslı bir radyo spektrografı ve jeolojik araştırma araçları ile donatılmış bir iniş aracını içeriyordu . Ay'ın uzak tarafı , Dünya'dan gelen parazitler Ay tarafından engellendiğinden, radyo astronomi için iyi bir ortam sağlar .

Şubat 2020'de Çinli gökbilimciler, ilk kez bir ay fırlatma dizisinin yüksek çözünürlüklü bir görüntüsünü ve ayrıca iç mimarisinin doğrudan analizini bildirdiler . Bunlar , Yutu-2 gezici gemisinde Ay Delici Radar (LPR) tarafından yapılan gözlemlere dayanıyordu .

Chang'e 4 tarafından çekilen Ay'ın uzak tarafından ilk panorama

Potansiyel

Ay'ın uzak tarafındaki coğrafyanın bazı özellikleri bu resimde etiketlenmiştir.

Ay'ın uzak tarafı Dünya'dan gelen radyo yayınlarından korunduğu için, gökbilimciler tarafından kullanılmak üzere radyo teleskopları yerleştirmek için iyi bir yer olarak kabul edilir . Küçük, çanak şeklindeki kraterler , Porto Riko'daki Arecibo'ya benzer sabit bir teleskop için doğal bir oluşum sağlar . Çok daha büyük ölçekli teleskoplar için, 100 kilometrelik (60 mil) krater Daedalus , uzak tarafın merkezine yakın bir yerde bulunur ve 3 kilometre yüksekliğindeki (2 mil) kenar, yörüngedeki uydulardan gelen başıboş iletişimi engellemeye yardımcı olur. . Bir radyo teleskopu için bir başka potansiyel aday da Saha krateridir .

Uzak tarafa radyo teleskopları yerleştirmeden önce, birkaç sorunun üstesinden gelinmesi gerekiyor. İnce ay tozu ekipmanları, araçları ve uzay giysilerini kirletebilir. Radyo çanaklarında kullanılan iletken malzemeler de güneş patlamalarının etkilerine karşı dikkatli bir şekilde korunmalıdır . Son olarak, teleskopların etrafındaki alan, diğer radyo kaynakları tarafından kirlenmeye karşı korunmalıdır.

L 2 Lagrange noktası Dünya-Ay sisteminin de gerçekleştireceklerini gelecekteki bir radyo teleskobu için bir konum olarak öne sürülmüştür uzak tarafında yukarıda 62.800 km (39.000 mil), hakkında bulunan Lissajous yörüngeye Lagrange noktası hakkında.

NASA'nın Ay'a yaptığı araştırma görevlerinden biri, Güney Kutbu-Aitken havzasına , yaklaşık 2.400 km (1.500 mil) çapında bir oluşum yaratan büyük bir etki olayının yeri olan bir örnek-dönüş arazisi gönderecekti . Bu çarpmanın kuvveti, Ay yüzeyine derin bir nüfuz yarattı ve bu bölgeden dönen bir numune, Ay'ın iç yapısı hakkında bilgi için analiz edilebilir.

Yakın taraf, Dünya tarafından güneş rüzgarından kısmen korunduğu için , uzak taraftaki maria'nın Ay yüzeyinde en yüksek helyum-3 konsantrasyonuna sahip olması bekleniyor . Bu izotop Dünya'da nispeten nadirdir, ancak füzyon reaktörlerinde yakıt olarak kullanım için iyi bir potansiyele sahiptir . Ay yerleşiminin savunucuları, bu malzemenin varlığını bir Ay üssü geliştirme nedeni olarak gösterdiler.

Adlandırılmış özellikler

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar