Mια ακτίνα «δένει» Γη – Σελήνη

Το πιο διάσημο ίχνος του Νιλ Άρμστρονγκ στο Φεγγάρι, πριν από 35 χρόνια,
είναι το αποτύπωμα της μπότας του πάνω στην γκρίζα σεληνόσκονη. Εκατομμύρια
άνθρωποι το έχουν δει σε φωτογραφίες και είναι σίγουρο πως σε αρκετά χρόνια,
θα γίνει η Ακρόπολη της Σελήνης για τους τουρίστες του μέλλοντος.

Ο ανακλαστήρας λέιζερ βρίσκεται στο σημείο που τον άφησαν οι αστροναύτες του «Απόλλων 11» πριν από 35 χρόνια και εξακολουθεί να επικοινωνεί με τις ακτίνες που φθάνουν από τη Γη. Στη Θάλασσα της Ηρεμίας λαμβάνει τα σήματα των αστρονόμων και τα επιστρέφει εμπλουτισμένα με νέες πληροφορίες

Κι όμως, δεν είναι το πιο σημαντικό από όσα έμειναν στο Φεγγάρι μετά τις
αποστολές του προγράμματος «Απόλλων». Τριάντα μέτρα μακριά από την μπότα,
βρίσκεται μία άσημη συσκευή άγνωστη στους πολλούς, αλλά με πολύ μεγαλύτερη
σημασία για τους επιστήμονες. Είναι ο ανακλαστήρας λέιζερ, πλάτους 65
εκατοστών, καλυμμένος από 100 καθρέφτες που βλέπουν τη Γη.

Οι αστροναύτες τού «Απόλλων 11», Άρμστρονγκ και Μπαζ Όλντριν, την τοποθέτησαν
σ’ αυτό το σημείο στη Θάλασσα της Ηρεμίας στις 21 Ιουλίου του 1969, μία ώρα
πριν ολοκληρώσουν τον τελευταίο τους περίπατο στο Φεγγάρι. Τριάντα πέντε
χρόνια αργότερα, είναι το μοναδικό επιστημονικό πείραμα που έμεινε από το
πρόγραμμα «Απόλλων», το οποίο λειτουργεί ακόμα.

Ακριβής μέτρηση. Ο υπεύθυνος επιστήμονας του προγράμματος τότε ήταν ο
Κάρολ Άλεϊ, σήμερα καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Ο ίδιος
παρακολουθεί ακόμα την πορεία του πειράματος. «Χρησιμοποιώντας αυτούς τους
καθρέφτες, μπορούμε να στοχεύσουμε το Φεγγάρι με ακτίνες λέιζερ και να
μετρήσουμε την απόσταση μεταξύ Γης και Σελήνης με μεγάλη ακρίβεια», εξηγεί στη
διαδικτυακή επιστημονική εφημερίδα της ΝΑΣΑ. «Είναι ένας υπέροχος τρόπος για
να μάθουμε πληροφορίες για την τροχιά του Φεγγαριού και να δοκιμάσουμε θεωρίες
για τη βαρύτητα».

Ένα τηλεσκόπιο στη Γη στέλνει μία ακτίνα λέιζερ, η οποία περνάει τη
διαχωριστική γραμμή Γης – Σελήνης και πέφτει πάνω στον ανακλαστήρα. Οι
καθρέφτες είναι έτσι σχεδιασμένοι, ώστε να αντανακλούν την ακτίνα πίσω στη Γη,
ακριβώς στο σημείο από όπου έφυγε. «Είναι σαν να χτυπάς μία μπάλα στη γωνία
του γηπέδου σκουός». Πίσω στη Γη, τα τηλεσκόπια λαμβάνουν την ακτίνα, ένα
φωτόνιο, στην επιστροφή της. Ο χρόνος που κάνει για να ολοκληρώσει τη διαδρομή
της από τη Γη στη Σελήνη και πίσω στη Γη, οριοθετεί την απόσταση μεταξύ των
δύο ουράνιων σωμάτων με εκπληκτική ακρίβεια. Χάνει μόλις λίγα εκατοστά στα
385.000 χιλιόμετρα.

Άλλοι καθρέφτες. Δεν είναι εύκολο να σκοπεύσεις και να πετύχεις τους
καθρέφτες και να πιάσεις μετά την αχνή τους αντανάκλαση. Οι αστρονόμοι όμως,
το κάνουν με επιτυχία εδώ και 35 χρόνια. Ένα από τα μέρη κλειδιά στην υπόθεση,
είναι το Παρατηρητήριο Μακντόναλντ στο Τέξας, όπου ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου
0,7 μέτρων στέλνει τακτικά ακτίνες στους ανακλαστήρες που βρίσκονται στη
Θάλασσα της Ηρεμίας (από το «Απόλλων 11») και στα σημεία που άφησαν παρόμοιες
συσκευές τα κατοπινά διαστημόπλοια «Απόλλων 14» και «Απόλλων 15». Οι φωτινές
ακτίνες μερικές φορές φτάνουν μέχρι τη Θάλασσα της Γαλήνης, όπου υπάρχει ένα
σετ από καθρέφτες πάνω στο σοβιετικό ρομπότ-όχημα «Λούνοκουντ 2».

Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές έχουν καταγράψει προσεκτικά την τροχιά του
Φεγγαριού και έχουν μάθει μάλιστα αρκετά καινούργια πράγματα: ότι, για
παράδειγμα, το Φεγγάρι απομακρύνεται από τη Γη 3,8 εκατοστά τον χρόνο
ακολουθώντας μία σπειροειδή τροχιά. Ευθύνονται γι’ αυτό οι παλίρροιες στους
ωκεανούς της Γης. Ότι το Φεγγάρι μάλλον έχει υγρό πυρήνα και ότι η δύναμη της
βαρύτητας είναι πολύ σταθερή. H βαρυτική σταθερά του Νεύτωνα έχει αλλάξει
λιγότερο από ένα μέρος στα 100 δισεκατομμύρια από τότε που άρχισαν τα
πειράματα με τις ακτίνες λέιζερ.

H θεωρία του Αϊνστάιν. Οι φυσικοί έχουν χρησιμοποιήσει επίσης τα
αποτελέσματα από τα λέιζερ για να ελέγξουν τη θεωρία της βαρύτητας του
Αϊνστάιν, τη γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Μέχρι τώρα δεν υπάρχουν εκπλήξεις
σ’ αυτό το μέτωπο. Οι υπολογισμοί του Αϊνστάιν προβλέπουν το σχήμα της τροχιάς
της Σελήνης με τόση ακρίβεια, όση και οι ακτίνες λέιζερ.

Αλλά ο Αϊνστάιν δεν την έχει γλιτώσει οριστικά ακόμα. Οι θεωρίες του
ελέγχονται συνέχεια. Μερικοί φυσικοί, ανάμεσά τους και ο Άλεϊ, είναι
πεπεισμένοι ότι η γενική Θεωρία της Σχετικότητας είναι ελαττωματική. Αν έχουν
δίκιο, οι ακτίνες του λέιζερ από τη Σελήνη μπορεί και να εντοπίσουν το
ελάττωμα.

Μια ακτίνα λέιζερ από το Νέο Μεξικό στη Σελήνη

Το Παρατηρητήριο Μακντόναλντ στο Τέξας είναι η κύρια πηγή γήινου φωτός που φτάνει στη Σελήνη. Οι αστρονόμοι στοχεύουν τις ακτίνες του κατευθείαν πάνω στους καθρέφτες του Νιλ Άρμστρονγκ. Το φως γυρίζει πίσω, αποκαλύπτοντας στους επιστήμονες τα μυστικά του φεγγαριού.

H ΝΑΣΑ και η Εθνική Ακαδημία Επιστημών της Αμερικής χρηματοδοτούν ένα
νέο παρατηρητήριο στο Νέο Μεξικό, ειδικά για τον σεληνιακό ανακλαστήρα.
Χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου τρεισήμισι μέτρων, όταν οι συνθήκες
στην ατμόσφαιρα είναι καλές, οι αστρονόμοι θα εξετάσουν την τροχιά της Σελήνης
με ακρίβεια χιλιοστού, 10 φορές καλύτερα από ό,τι μέχρι σήμερα. «Και τότε,
ποιος ξέρει τι θα ανακαλύψουν», αναρωτιέται ο Κάρολ Άλεϊ.

Με περισσότερα και καλύτερα στοιχεία στη διάθεσή τους, οι ερευνητές μπορεί να
βρουν περίεργες διακυμάνσεις στη βαρύτητα ή τροποποιήσεις στις θεωρίες του
Αϊνστάιν. Ο χρόνος θα δείξει. Και ο χρόνος είναι άφθονος. Οι σεληνιακοί
καθρέφτες δεν χρειάζονται καθόλου ενέργεια για να λειτουργήσουν. Διατηρούνται
μάλιστα σε άριστη κατάσταση, παρά τα 35 χρόνια έκθεσης στο Σύμπαν. Δεν έχουν
καλυφθεί από σεληνόσκονη ούτε έχουν χτυπηθεί από μετεωροειδή, όπως φοβόντουσαν
παλιά οι σχεδιαστές του «Απόλλων». H λειτουργία τους θα συνεχιστεί για
δεκαετίες ακόμα, μπορεί και αιώνες. Και μία μέρα, οι τουρίστες στη Θάλασσα της
Ηρεμίας θα κοιτάζουν ψηλά στη Γη και θα διακρίνουν την ακτίνα λέιζερ που
ταξιδεύει στο διάστημα από το Νέο Μεξικό.

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου