Erste sichtbare Anzeichen menschlicher Besiedlung auf dem Mond. Was konnten wir von der Erde aus sehen?

Nehmen wir an, dass es eines Tages eine beträchtliche menschliche Kolonie auf dem Mond gibt. Viel später wird der Mond terraformiert.

Ich versuche mir vorzustellen, wann und was Menschen erstmals mit Handteleskopen oder Ferngläsern erkennen könnten, wenn sie den Mond von der Erde aus betrachten.

Würden sie zuerst die Lichter einer großen Stadt auf der Nachtseite des Mondes sehen? Würden sie beispielsweise eine Stadt sehen können, die Tokio entspricht?

Würden sie nichts sehen, bis ein umfangreiches Terraforming durchgeführt worden wäre und der Mond ein „blauer Planet“ wie die Erde geworden wäre?

Wie können wir die Größe und relative Helligkeit der menschlichen Konstruktion berechnen, die es dem Erdgebundenen ermöglichen würde, tatsächlich etwas Unterscheidbares auf der Mondoberfläche zu sehen?

Annahmen

Es würde natürlich viel Medienberichterstattung geben, aber ich interessiere mich für die allerersten Anzeichen, die sichtbar wären, wenn man in einer klaren Nacht nach oben schaut, möglicherweise mit Hilfe eines gewöhnlichen Hilfsmittels des 21. Jahrhunderts wie a Handteleskop oder Fernglas.

Bitten Sie um Erläuterungen, bevor Sie antworten.

Dies ist eine ingenieurspezifische Frage, da jeder, der das "Ding" baut, wahrscheinlich davon ausgeht, dass es sichtbar ist, und es möglicherweise absichtlich so macht. Es könnte auch eine selbstzerstörerische Prophezeiung sein, da Bauherren versuchen, zuerst das erste sichtbare Ding auf dem Mond zu machen. Es könnte ein großes Rechteck aus schwarzem Kunststoff sein, das so ausgelegt ist, dass es gesehen werden kann.
Es wirft auch Fragen auf. Technisch gesehen waren die ersten sichtbaren Dinge (mit einem guten Teleskop und Laserbeleuchtung) die Eckreflektoren, die von den Apollo-Missionen hinterlassen wurden: lpi.usra.edu/lunar/missions/apollo/apollo_11/experiments/lrr OTOH, jedes tatsächliche Gebäude auf dem Mond würde sich mit ziemlicher Sicherheit unter der Oberfläche befinden, um sie gegen Strahlung, Mikrometeoriten und Temperaturänderungen abzuschirmen. Vielleicht würden sie Sonnenkollektoren bauen, die groß genug sind, um sichtbar zu sein?
Interessieren Sie sich für das kleinste Objekt auf dem Mond, das von der Erde aus mit einem gewöhnlichen Fernglas als etwas anderes als ein Lichtpunkt zu sehen ist? (Das sind etwa 12 km im Durchmesser.) Oder interessiert Sie, wie stark eine Punktlichtquelle auf dem Mond sein muss, um von der Erde aus mit einem gewöhnlichen Fernglas beobachtet werden zu können? (Etwa 300 Millionen Kerzen bei völliger Dunkelheit.)
@jamesqf: Die von den Apollo- und Lunokhod-Missionen zurückgelassenen Retroreflektoren sind von der Erde aus für keine vernünftige Bedeutung des Wortes sichtbar "sichtbar". Spezielle Detektoren können eine Handvoll Photonen erkennen, die zurückgeworfen werden, wenn die Retroreflektoren von einem starken Laserpuls beleuchtet werden.
@AlexP - Wenn die Leute in einer klaren Nacht aufblicken und einen Lichtpunkt auf der Nachtseite einer Mondsichel sehen und sagen könnten: "Sehen Sie diesen Lichtpunkt? Dort sind die Menschen!", wäre das genug.
@chasly-supportsMonica Sie sollten ein wenig ausarbeiten und Ihren Kommentar in eine Antwort umwandeln. Ich denke, genau das würde passieren!

Antworten (2)

Mit einem billigen Teleskop konnte man Tokio auf dem Mond sehen.

  • Mit einem billigen Teleskop, das ich bei Amazon gefunden habe , konnte man also eine 40-fache Vergrößerung erzielen.
  • Der Vollmond steht 1/2 Grad am Himmel. Oder 30 Bogenminuten.
  • Das menschliche Auge kann eine Auflösung von etwa 28 Bogensekunden sehen.
  • Sie erhalten also im Grunde 62 "Pixel" des Mondes für das bloße Auge in horizontaler und vertikaler Richtung.
  • Ihr Teleskop multipliziert dies mit 40, also ~ 2400 Pixelreihen.
  • Der Mond hat einen Durchmesser von 3400 km, also sehen Sie alle 1500 m ein Pixel.
  • Tokio ist 90x25km groß. Also ungefähr 60x18 Pixel.
  • Sie werden einzelne Gebäude oder Straßen nicht erkennen können, aber der Unterschied in der Albedo zwischen einer Stadt und einem Mond-Regolith ist wahrscheinlich spürbar.
    • Selbst wenn sie aus Regolith gebaut sind, also die gleiche Farbe und Albedo haben, werden die Oberflächennormalen eher strukturiert als zufällig sein, was je nach Sonnenwinkel zu unterschiedlichen Lichtverhältnissen in diesem Bereich führt.
  • Wenn der Mond nicht voll ist, ist die Stadt sehr gut sichtbar, da die Lichter der Stadt auslaufen und ein helles Leuchten erzeugen.
Tokio wird also etwa halb so groß sein, wie der Mond mit bloßem Auge aussieht, wenn man ihn durch ein 40-fach-Teleskop betrachtet?

Das erste, was auf dem Mond von der Erde aus sichtbar sein könnte, ist bereits da.

Ein Spiegel.

Wird irgendjemand in 100 Fuß Entfernung noch etwas bemerken, das Armstrong zurückgelassen hat? Umringt von Fußspuren, im Mondstaub, liegt eine 2 Fuß breite Platte, die mit 100 Spiegeln besetzt ist, die auf die Erde zeigen: das "Mond-Laser-Ranging-Retroreflektor-Array". Die Apollo-11-Astronauten Buzz Aldrin und Neil Armstrong brachten es dort am 21. Juli 1969 an, etwa eine Stunde vor dem Ende ihres letzten Mondspaziergangs. 35 Jahre später ist es das einzige Apollo-Wissenschaftsexperiment, das noch läuft.

Obwohl es nicht mit einem Fernglas zu sehen ist, kann es mit Teleskopen gesehen werden, wenn man es richtig macht.

Aber garantiert würde jede große Solaranlage Licht zurück zur Erde reflektieren, wenn sich der Mond in der richtigen Position befindet, und der Blitz wäre mit einem Fernglas leicht zu sehen.

Aber um tatsächlich etwas zu SEHEN und zu erkennen, hier ist, was das Hubble-Teleskop sehen konnte.

Der 94,5-Zoll-Spiegel von Hubble hat eine Auflösung von 0,024″ im ultravioletten Licht, was 141 Fuß (43 Meter) in der Entfernung des Mondes entspricht. Im sichtbaren Licht sind es 0,05″ oder näher an 300 Fuß. Angesichts der Tatsache, dass das größte Ausrüstungsteil, das nach jeder Mission auf dem Mond zurückblieb, die 17,9 Fuß hohe und 14 Fuß breite Mondlandefähre war, können Sie das Problem erkennen.

Wenn Sie also von Menschenhand sprechen, wären 300 Fuß die Mindestgröße für ein sehr leistungsstarkes Teleskop.

Wenn Sie ein Fernglas wollen, dann sehen Sie eine überdachte Kuppel über hundert Kilometer. Durchmesser Krater, das Minimum wäre ein gutes 40x oder 50x Fernglas würde funktionieren. Sie werden natürlich keinen typischen Mondlebensraum sehen oder irgendwelche Details erkennen – Sie werden nur sehen können, dass etwas da ist.

Vergrößerung 40x, 50x Ferngläser mit Vergrößerung 40x und 50x sind sehr leistungsstark und werden von Optikfirmen wie Oberwerk, Orion hergestellt.

Sie sind übrigens sehr teuer. Mit solch leistungsstarken optischen Instrumenten können Sie ein großes Bild des Mondes und sogar kleiner Krater sehen.

Aber 90X ist besser

90-fache Vergrößerung Dieses leistungsstarke Instrument mit 90-facher Vergrößerung von Oberwerk gibt Ihnen eine enorme Kraft und Sie können ein unglaubliches Bild des Mondes und der Krater sehen.

Aber ich würde ein Fernglas mit Bildstabilisierung empfehlen .

Natürlich würde Ihnen so etwas wie dieses Orion GiantView BT-100 ED 90-Grad-Fernglasteleskop einen klaren Blick auf einen gewölbten Krater geben.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ansichten von Mondkratern bis hin zu feinen Nebeln werden im GiantView BT-100 ED ein fast 3D-Gefühl annehmen. Die Objektivlinsen mit 100 mm Blende sammeln 56 % mehr Licht als ein 80-mm-Fernglas, sodass Sie mehr Objekte am Himmel mit größerer Klarheit sehen können. Blockzitat

Aber gehen wir umgekehrt vor – was können wir vom Mond aus auf der Erde sehen? Mir scheint, wenn wir es in die eine Richtung sehen können, können wir es auch in die andere Richtung sehen. In diesem Artikel geht es um die Verwendung der Fernerkundung der Erde vom Mond aus.

Die größte technische Einschränkung bei der Beobachtung der Erde von einer Mondbasis aus ist die räumliche Auflösung. Am Submondpunkt kann die beugungsbegrenzte Auflösung (R) (in km) durch R = λ/D angenähert werden, wobei λ die Wellenlänge (in Mikrometer) und D der Teleskopdurchmesser (in Metern) ist. Bei sichtbaren Wellenlängen erfordert eine räumliche Auflösung von 1 km oder weniger ein 1-Meter- oder größeres Teleskop. Abbildung 2 zeigt diesen Zusammenhang für drei Teleskopdurchmesser. Blockzitat

Das Diagramm in diesem PDF zeigt, dass eine 0,1-m-Linse eine Auflösung von 30 km bei einer Wellenlänge von 3,0 Mikron und eine Auflösung von 5 km hätte. einer Wellenlänge von 0,50 Mikron.

Offensichtlich konnten wir also vom Mond aus kein einzelnes Gebäude oder gar einen Häuserblock auf der Erde sehen. Ebenso konnten wir es auch nicht vernünftig in die andere Richtung sehen.

Aber Merkmale, die größer als eine große Stadt auf der Erde sind, konnten mit einem 100-cm-Objektiv vom Mond erkannt werden. Linse. Wohlgemerkt, dies ist nur das Erkennen, dass es da ist, ohne irgendwelche Details darüber zu sehen. Als würde man einen Klecks sehen.

Aus der Perspektive betrachtet ist es zweifelhaft, dass eine nukleare Explosion auf der Erde mehr als ein Fleck wäre, wie er vom Mond aus durch ein sehr starkes Fernglas gesehen wird.

Dieser Artikel schließt mit den Worten

Während die Argumente für Erdbeobachtungen von einem Mondobservatorium faszinierend sind, wird es typischerweise als unwahrscheinlich angesehen, dass die Vorteile die Herausforderungen bei isolierter Betrachtung überwiegen. Jedoch, wie von [10] angegeben, „sollte ein Mondastronomieprogramm das erdumkreisende Satellitenprogramm ergänzen“. Beispielsweise kann man sich leicht simultane Beobachtungen der Erde von Instrumenten auf dem Mond und von meteorologischen Satelliten im geosynchronen Erdorbit (GEO) vorstellen, um eine radiometrische Kreuzkalibrierung zwischen Instrumenten bereitzustellen.

Nehmen wir einen anderen Ansatz. Können wir mit bloßem Auge einen Meteoriteneinschlag auf dem Mond von der Erde aus sehen? Anscheinend können wir das. Die NASA hat den Mond sorgfältig auf Meteoriteneinschläge untersucht und einige aufgezeichnet, die mit bloßem Auge gesehen werden könnten, wenn Sie zufällig genau zum richtigen Zeitpunkt hinsehen würden.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie nicht trivial sie ist, begann die NASA damit, sichtbare Einschläge zu zählen. Bisher sind es mehr als 300. Der am 17. März war der bisher größte, zehnmal heller als alles, was zuvor gesehen wurde, obwohl er nicht annähernd die hypothetische Ein-Kilometer-Katastrophe erreicht, von der Sie sprechen. Dieser Stein hatte eher einen Durchmesser von einem Fuß und wog vielleicht 90 Pfund.

Trotzdem bewegte es sich mit fast 56.000 Meilen pro Stunde und hatte einen Aufprall, der fünf Tonnen TNT entsprach, und grub einen Krater von vielleicht 65 Fuß Durchmesser aus. Die NASA hat die Wissenschaftler, die den Lunar Reconnaissance Orbiter betreiben, der jetzt die Mondoberfläche kartiert, gebeten, ein Bild des Kraters vom 17. März zu machen, und sie erwarten, dass sie später in diesem Jahr dazu kommen werden.

Eine Explosion von fünf Tonnen TNT würde es also tun. Das ist irgendein Arbeitsunfall. Oder ein sehr großer Bergbaubetrieb.

Wenn Sie jedoch den Mond mit einem Infrarot-Bildgebungsgerät auf Ihrem Fernglas betrachteten, könnten Sie mit Sicherheit Anzeichen von Wärmesignaturen einer ausreichend großen Kolonie sehen, sagen wir 5 km im Durchmesser oder so. Vielleicht als ein Nadelstich aus Licht gesehen.

Anscheinend müssen Sie also warten, bis die Mondkolonie eine beträchtliche Lichtverschmutzungs-Nachtzeitkarte oder eine Wärmesignatur einer Großstadt entwickelt hat, bevor wir sie zuverlässig sehen und in der Lage sein werden, mit einem Fernglas von der Erde aus etwas daraus zu machen.

Haben Sie eine Quelle, die besagt, dass die Apollo / Lunokhod-Retroreflektoren von der Erde aus sichtbar sind? ("Sichtbar" wie in "wir können ein Bild von ihnen machen", im Gegensatz zu "wenn wir sie mit einem starken Laserpuls beleuchten, können wir eine Handvoll zurückreflektierter Photonen erkennen".)
@AlexP Du hättest eher auf den vollständigen Beitrag als auf den ersten Teaser warten sollen.
Der Text sagt immer noch, dass die Apollo/Lunokhod-Retroreflektoren "von Teleskopen gesehen werden können, wenn man es richtig malt" . Ich wusste das nicht, und es scheint sehr überraschend. Hast du eine Quelle für diese Aussage?
@AlexP Wenn Astronomen es von der Erde aus verwendet haben, ist es offensichtlich von Teleskopen auf der Erde aus sichtbar. Das Timing beträgt über Stunden.
Soweit ich weiß, verwenden sie diese Retroreflektoren, indem sie einen sehr starken Laserpuls auf den Mond schießen und dann die Zeit messen, die ein ultraempfindlicher Detektor benötigt, um die Handvoll zurückkommender Photonen zu erfassen. Ich habe noch nie von einem Erdteleskop gehört, das diese Retroreflektoren tatsächlich abbildet. Sie sagten, dass dies möglich sei, und ich hätte gerne eine Quelle.
Der zweite Link (mit dem Text Hubble-Teleskop) ist defekt. Anscheinend haben Sie versehentlich Text anstelle der URL eingefügt.
@nalply Link korrigiert, danke für den Hinweis.
@AlexP Aus dem verlinkten Artikel "Ein wichtiger Beobachtungsort ist das McDonald-Observatorium in Texas, wo ein 0,7-Meter-Teleskop regelmäßig Reflektoren im Meer der Ruhe (Apollo 11), bei Fra Mauro (Apollo 14) und Hadley Rille (Apollo 15) anpingt. "