Независимо че с помощта на лазер може да се измери разстоянието до Луната с грешка, която не надвишава ширината на канцеларски кламер, скорошни опити да се уловят фотони, отразени от огледалата на съветските луноходи, се провалили последователно, когато се правели по пълнолуние.
Том Мърфи от Калифорнийския университет в Сан Диего (САЩ) следил с лазери измененията на лунната орбита, за да провери за пореден път общата теория на относителността.
Но извън първоначалната задача той започнал да забелязва една странност. Лазерните импулси, изпращани от обсерваторията Апачи Пойнт, давали еднократно по 100 квадрилиона фотона, но в обратна посока средно се улавял само един фотон – а понякога нито един.
Земната атмосфера, самият отражател на Луната – всичко това може да влияе на траекторията на фотоните така, че повечето от тях да не се върнат в тази точка на Земята, откъдето са тръгнали. Но един на сто квадрилиона е вече много странен резултат.
Отчитайки всички проблеми, които може да предизвика атмосферата, и свойствата на отражателите, екипът на Мърфи установил, че трябва да се връщат средно около десет пъти повече фотони, отколкото успявали да се регистрират, а по време на пълнолуние – сто пъти повече. И това, при условие че влиянието на атмосферата било завишено близо до горната граница на възможното!
Изследователите започнали на шега да наричат това „проклятието на пълнолунието“ – именно по пълнолуние резултатите от месец на месец били най-лоши. Но когато опитали да открият причините, се оказало, че не е толкова лесно. На Луната на пръв поглед няма мощна газова обвивка, както и значими природни явления. Какво разсейва фотоните?
Мърфи смята, че причината за „проклятието на пълнолунието“ е лунният прах, който се повдига от постоянните бомбардировки на земния спътник от микрометеорити. След това той уляга долу, на повърхността на призмите, монтирани на отражателите на съветските и американските лунни експедиции, където се задържат електростатичните сили.
Светлината, за да се върне на Земята, трябва два пъти да премине през повърхността на всяка призма, и запрашаването дори на половината от призматичните плоскости вече е достатъчно да обясни загубата „по пътя“ на сто квадрилиона фотона на импулс. И това са лоши новини, смята ученият – лунните телескопи на бъдещето ще трябва да се почистват от праха, иначе ползата от тях ще бъде малка.
Но и това не е всичко. Какво десет пъти влошава ситуацията по пълнолуние? В тези моменти Слънцето осветява призмите точно под прав ъгъл. Следователно лунният реголит на призмите се нагрява, създавайки топлинен градиент между повърхностните и подповърхностните части на уреда. Коефициентът на пречупване неизбежно се променя и призмата „непреднамерено“ става леща, отклоняваща фотоните по техния обратен път към планетата.
Може ли да се проверят тези хипотези? Идеално би било да изключим Слънцето изобщо и да видим каква ще бъде ефективността на регистрираните отражения на лазерните импулси в такива (по-благоприятни за наблюдения) условия.
За такава възможност изследователите дочакали момента, когато Земята се озовала между Слънцето и Луната (лунно затъмнение). И действително – в областите на затъмнението започнали да се „улавят“ десет пъти повече фотони – без нагряването отражателите на „Аполо“ и на съветските луноходи се справяли къде по-добре със задачата.
Отчет за изследването е публикуван в сп. Icarus, а с достъпната му версия можете да се запознаете тук.
