Fullmånen. Bildkredit: Robert Gendler. Klicka för att förstora
Månen är helt bekant. Vi ser det hela tiden, på den blå himlen under dagen, bland stjärnorna och planeterna på natten. Varje barn känner konturerna av månens lavasjö: de spårar mannen i månen eller ibland en kanin.
Denna kännedom går utöver uppträdanden. Månen är faktiskt tillverkad av jorden. Enligt moderna teorier föddes månen för cirka 4,5 miljarder år sedan när en stor asteroide träffade vår planet. Material från jorden själv spinns ut i rymden och sammanfördes till vår jätte-satellit.
Ändå när Apollo-astronauter gick ut på detta välkända hem, upptäckte de att det bara verkar bekant. Från det elektriskt laddade dammet vid deras fötter till de bläck-svarta himlen ovan var månen de utforskade helt främmande.
För trettio år sedan var deras konstiga upplevelser lika välkända för allmänheten som mannen i månen. Inte längre. Många av de bästa berättelserna om Apollo har bleknat med tiden. Till och med NASA-personal har glömt några av dem.
Nu när NASA går tillbaka till månen på jakt efter nya berättelser och skatter, besöker vi några av de gamla med en serie [e-postskyddade] berättelser som kallas "Apollo Chronicles." Den här, den första, utforskar den enkla frågan om skuggor.
Nästa soliga dag, steg utomhus och titta in i din skugga. Det är inte så mörkt, eller hur? Gräs, trottoar, tår - vad som finns där kan du se ganska bra.
Din skuggs inre ljus kommer från himlen. Molekyler i jordens atmosfär sprider solljus (blått mer än rött) i alla riktningar, och några av det ljuset landar i din skugga. Titta på dina skuggade fotavtryck på ny solbelyst snö: de är blå!
Utan den blå himlen skulle din skugga vara kusligt mörk, som en nattbit som följer dig runt. Konstig. Ändå är det exakt hur det är på månen.
För att visualisera Apollo-astronauternas upplevelse, föreställ dig att himlen vänder helt och helt svart medan solen fortsätter att blänka. Din silhuett blir mörkare och säger "du är inte på jorden längre."
Skuggor var en av de första saker som Apollo 11-astronauten Neil Armstrong nämnde när han gick på månens yta. "Det är ganska mörkt här i skuggan [av månmodulen] och lite svårt för mig att se att jag har bra fot," sände han till Jorden.
Eagle hade berört Sea of Tranquility med sitt exteriörskåp, ett förvaringsfack som kallas "MESA", i skuggan av rymdskeppet. Även om solen flammade ner omkring dem, var Armstrong och Buzz Aldrin tvungna att arbeta i mörkret för att distribuera sin TV-kamera och olika geologiska verktyg.
"Det är väldigt lätt att se i skuggorna efter att du anpassat dig ett tag", konstaterade Armstrong. Men, tilllade Aldrin, "att kontinuerligt flytta fram och tillbaka från solljus till skugga bör undvikas eftersom det kommer att kosta dig lite tid i uppfattningsförmågan."
Månskuggor är verkligen inte svarta. Solljus som reflekteras från månens försiktiga rundade terräng ger en viss svag belysning, liksom jorden själv, som är en sekundär ljuskälla i månhimmel. Med tanke på god tid att anpassa sig kunde en astronaut se nästan var som helst.
Nästan. Tänk på Apollo 14-astronauterna Al Shepards och Ed Mitchells upplevelse:
De hade just landat på Fra Mauro och lossade buset av månmodulen. Ut kom ALSEP, en grupp experiment försatt på en pall. Föremål på pallen hölls nere av "Boyd-bultar", varje bult infälld i en hylsa som användes för att styra Universal Handling Tool, en slags astronautnyckel. Shepard skulle sätta in verktyget och ge det en vridning för att frigöra bulten - enkel, förutom att hylsorna snabbt fylldes med moondust. Verktyget går inte helt in.
Ärmen skapade sin egen lilla skugga, så ”Al tittade på den och försökte se inuti. Och han kunde inte få in verktyget och kunde inte släppa det - och han kunde inte se det, ”påminner Mitchell.
"Kom ihåg", tillägger Mitchell, "på månens yta finns ingen luft för att bryta ljus - så om du inte har direkt solljus, finns det inget sätt i helvetet du kan se någonting. Det var bara kolsvart. Det är ett fantastiskt fenomen på en luftlös planet. "
(Så småningom löste de problemet genom att vända hela pallen upp och ner och skaka loss moondusten. Några av Boyd-bultarna, lossade bättre än de trodde, regnade också.)
Små små skuggor på oväntade platser skulle väcka astronauter i hela Apollo-programmet - en bult här, en infälld syrgasmätare där. Det var mest mindre olägenheter på arbetsdagar, mest, men astronauter var avundsjuka på de minuter som gått förlorade från sina utforskningar.
Skuggor kan också vara rampiga:
Apollo 12-astronauterna Pete Conrad och Al Bean landade i Ocean of Storms bara ungefär 600 meter från Surveyor 3, ett robotfartyg som skickades av NASA till månen tre år tidigare. Ett viktigt mål med uppdraget Apollo 12 var att besöka Surveyor 3, att hämta sin TV-kamera och se hur väl hantverket hade uthärdat den hårda månmiljön. Surveyor 3 satt i en grund krater där Conrad och Bean lätt kunde komma åt det - eller så trodde missionsplanerare.
Astronauterna kunde se Surveyor 3 från sin månmodul Intrepid. "Jag kommer ihåg första gången jag tittade på det," påminner Bean. ”Jag trodde att det låg i en sluttning på 40 grader. Hur ska vi komma dit? Jag minns att vi pratade om det i kabinen, om att vi måste använda rep. ”
Men "det visade sig att [marken] var riktigt platt", återgick Conrad igen.
Vad hände? När Conrad och Bean landade var solen låg på himlen. Överst på Surveyor 3 var solbelyst, medan botten var i djupt mörker. "Jag blev lurad," säger Bean, "för på jorden, om något är soligt på ena sidan och mycket mörkt på den andra, måste det vara i en enorm sluttning." Till slut gick de ner en mild 10 graders lutning till Surveyor 3 - inga rep krävs.
se bildtexten En sista vridning: När astronauter tittade på skuggorna i sina egna huvuden såg de en konstig glöd. Buzz Aldrin var den första som rapporterade "? [Det finns] en gloria runt skuggan av min hjälm." Armstrong hade också en.
Detta är "oppositionseffekten." Atmosfärisk optiksexpert Les Cowley förklarar: "Korn av moondust klistrar samman för att skapa fluffiga tornliknande strukturer, kallade" fe-slott ", som kastar djupa skuggor." Vissa forskare tror att månens yta är full av dessa mikroskopiska torn. "Rätt motsatt solen", fortsätter han, "varje dammtorn gömmer sin egen skugga och så att området ser ljusare ut i kontrast till omgivningarna."
Låter det enkelt? Det är inte. Andra faktorer lägger till bländningen. Månens yta är strö med glasartade sfärer (tänk på dem som måndaggdroppar) och kristallina mineraler, som kan reflektera solljus bakåt. Och sedan finns det "sammanhängande ryggspridning" - fläckar av moondust som är mindre än ljusets våglängd, vilket sprider strålar tillbaka mot solen. "Ingen vet vilken faktor som är viktigast", säger Cowley.
Vi kan uppleva oppositionens effekt här på jorden, till exempel när vi tittar bort från solen in i ett fält med högt daggigt gräs. Halo är där, men vår ljusblå himmel tenderar att minska kontrasten. För full effekt måste du gå till månen.
Lysande glosor; sinnesböjande skuggor; fairy-slott gjorda av moondust. Apollo-astronauter upptäckte verkligen en konstig värld.
Originalkälla: NASA News Release
