Fullmånen. Bildekreditt: Robert Gendler. Klikk for å forstørre
Månen er helt kjent. Vi ser det hele tiden, på den blå himmelen om dagen, blant stjernene og planetene om natten. Hvert barn kjenner konturene av månens lavishav: de sporer mannen i månen eller noen ganger en kanin.
Denne fortroligheten går lenger enn tilsynelatende. Månen er faktisk laget av Jorden. I følge moderne teorier ble månen født for rundt 4,5 milliarder år siden da en stor asteroide slo til planeten vår. Materiale fra jorda selv spunnet ut i verdensrommet og sammenkokes til vår gigantiske satellitt.
Likevel da Apollo-astronauter gikk ut på dette kjente stykke hjem, oppdaget de at det bare virker kjent. Fra det elektrisk ladede støvet ved føttene til de blekk-svarte himmelene over, var månen de utforsket helt fremmed.
For tretti år siden var deres rare opplevelser like kjent for publikum som mannen i månen. Ikke nå lenger. Mange av de beste historiene om Apollo har bleknet med tidenes gang. Selv NASA-personell har glemt noen av dem.
Nå som NASA går tilbake til månen på jakt etter nye historier og skatter, besøker vi noen av de gamle, med en serie [e-postbeskyttede] historier som heter "Apollo Chronicles." Denne, den første, utforsker den enkle saken om skygger.
Neste solfylte dag, gå utendørs og se i skyggen. Det er ikke veldig mørkt, er det? Gress, fortau, tær - uansett hva som er der, kan du se ganske bra.
Skyggens indre lys kommer fra himmelen. Molekyler i jordens atmosfære sprer sollys (blått mer enn rødt) i alle retninger, og noe av det lyset lander i skyggen din. Se på de skyggelagte fotavtrykkene dine på fersk solbelyst snø: de er blå!
Uten den blå himmelen ville skyggen din være uhyggelig mørk, som et stykke natt som følger deg rundt. Merkelig. Likevel er det akkurat slik det er på månen.
For å visualisere opplevelsen av Apollo-astronauter, kan du forestille deg at himmelen blir fullstendig og fullstendig svart mens solen fortsetter å blende. Silhuetten din blir mørkere og forteller deg at du ikke er på jorden lenger.
Skygger var noe av det første Apollo 11-astronauten Neil Armstrong nevnte da han trådte opp på månens overflate. "Det er ganske mørkt her i skyggen [av månemodulen] og litt vanskelig for meg å se at jeg har godt fotfeste," radioet han til Jorden.
Eagle hadde berørt Sea of Tranquility med sitt utvendige utstyrsskap, et oppbevaringsrom kalt "MESA," i skyggen av romskipet. Selv om solen flammet rundt dem, måtte Armstrong og Buzz Aldrin jobbe i mørket for å distribuere TV-kameraet og forskjellige geologiske verktøy.
"Det er veldig lett å se i skyggene etter at du har tilpasset deg en stund," bemerket Armstrong. Men, la Aldrin til, "å fortsette å gå frem og tilbake fra sollys til skygge, bør unngås fordi det vil koste deg litt tid å oppfatte evnen."
Måneskygger er ikke helt sorte. Sollys som reflekteres fra månens forsiktig avrundede terreng gir litt svak belysning, og det samme gjør jorden selv, som er en sekundær kilde til lys i månehimmel. Gitt god tid til å tilpasse seg, kunne en astronaut se nesten hvor som helst.
Nesten. Tenk på opplevelsen til Apollo 14-astronautene Al Shepard og Ed Mitchell:
De hadde nettopp landet på Fra Mauro og losset løpende månemodulen. Ut kom ALSEP, en gruppe eksperimenter boltet til en pall. Elementer på pallen ble holdt nede av “Boyd bolter,” hver bolt innfelt i en hylse som ble brukt til å lede Universal Handling Tool, en slags astronautnøkkel. Shepard ville sette inn verktøyet og gi det en vri for å løsne bolten - enkel, bortsett fra at ermene raskt ble fylt med moondust. Verktøyet ville ikke gå helt inn.
Ermet laget sin egen lille skygge, så “Al så på den og prøvde å se på innsiden. Og han kunne ikke få verktøyet inn og kunne ikke få det utgitt - og han kunne ikke se det, ”minnes Mitchell.
"Husk," legger Mitchell til, "på månens overflate er det ingen luft til å bryte lys - så med mindre du har direkte sollys, er det ingen vei i helvete du kan se noe. Det var bare beksvart. Det er et fantastisk fenomen på en luftløs planet. "
(Til slutt løste de problemet ved å snu hele pallen opp ned og riste løs moondusten. Noen av Boyd-boltene, løsnet bedre enn de trodde, regnet også.)
Små små skygger på uventede steder ville irritere astronauter gjennom hele Apollo-programmet - en bolt her, en innfelt oksygenmåler der. Dette var mindre generelle arbeidsdagsklemmer, for det meste, men astronauter var sjalu på minuttene som gikk tapt fra sine undersøkelser.
Skygger kan også være rampete:
Apollo 12-astronautene Pete Conrad og Al Bean landet i Ocean of Storms bare omtrent 600 meter fra Surveyor 3, et robotromsfartøy sendt av NASA til månen tre år tidligere. Et sentralt mål med oppdraget Apollo 12 var å besøke Surveyor 3, å hente TV-kameraet sitt, og se hvor godt håndverket hadde tålt det tøffe månemiljøet. Landmåler 3 satt i et grunt krater der Conrad og Bean lett kunne komme på det - eller slik trodde misjonsplanleggere.
Astronautene kunne se Surveyor 3 fra deres månemodul Intrepid. "Jeg husker første gang jeg så på det," husker Bean. ”Jeg trodde det var i en skråning på 40 grader. Hvordan skal vi komme oss ned dit? Jeg husker at vi snakket om det i hytta, om å måtte bruke tau. ”
Men "det viste seg [bakken] var virkelig flatt," slo Conrad sammen.
Hva skjedde? Da Conrad og Bean landet, var solen lav på himmelen. Toppen av Surveyor 3 var sollys, mens bunnen var i dypt mørke. "Jeg ble lurt," sier Bean, "fordi på Jorden, hvis noe er solfylt på den ene siden og veldig mørkt på den andre, må det være i en enorm stigning." Til slutt gikk de ned en mild 10 graders stigning til landmåler 3 - ingen tau kreves.
se bildetekst En siste vri: Da astronauter så på skyggene på sine egne hoder, så de en merkelig glød. Buzz Aldrin var den første som rapporterte "? [Det er] en glorie rundt skyggen av hjelmen min." Armstrong hadde en også.
Dette er "opposisjonseffekten." Atmosfærisk optikkekspert Les Cowley forklarer: "Korn av moondust klistrer seg sammen for å lage fluffy tårnlignende strukturer, kalt 'fe-slott', som kaster dype skygger." Noen forskere mener at månens overflate er pyntet med disse mikroskopiske tårnene. "Rett overfor solen," fortsetter han, "skjuler hvert støvtårn sin egen skygge, og slik at området ser lysere ut i kontrast til omgivelsene."
Høres enkelt ut? Det er ikke. Andre faktorer øker gjenskinnet. Måneflaten er overstrøket med glassfulle kuler (tenk på dem som måneduggdråper) og krystallinske mineraler, som kan reflektere sollys bakover. Og så er det "sammenhengende tilbakespredning" - flekker av moondust mindre enn bølgelengden til lys diffrakterer sollys, og sprer stråler tilbake mot solen. "Ingen vet hvilken faktor som er viktigst," sier Cowley.
Vi kan oppleve opposisjonseffekten her på jorden, for eksempel når vi ser bort fra solen inn i et felt med høyt duggfritt gress. Halo er der, men vår knallblå himmel har en tendens til å redusere kontrasten. For full effekt, må du dra til Månen.
Lysende haloer; sinnsbøyende skygger; fe-slott laget av moondust. Apollo-astronauter oppdaget faktisk en merkelig verden.
Originalkilde: NASA News Release
