Ośrodek badawczy, w którym będzie znajdować się sztuczny Księżyc, ma zostać oddany do użytku jeszcze w tym roku. Jak podaje dziennik „South China Morning Post”, obiekt posłuży głównie do sprawdzania wpływu długotrwałej niskiej grawitacji na materiały wykorzystywane w produkcji kosmicznych technologii i testowania nowych urządzeń przed wysłaniem ich na Księżyc.
Sztuczny Księżyc pomoże też ocenić, czy możliwe jest założenie ludzkich kolonii na Księżycu – zapowiadają jego twórcy. Będzie to możliwe, ponieważ komora ma być w stanie utrzymywać niską grawitację „tak długo, jak zechcemy” – mówi dr Li Ruilin, inżynier geotechnik z Chińskiego Uniwersytetu Górnictwa i Technologii.
Sztuczny Księżyc – jak działa?
Jak opisuje dr Ruilin, sztuczny Księżyc ma być rodzajem dużej komory o podwójnych ścianach. Jej wnętrze będzie wypełnione skałami i pyłem, aby jak najlepiej imitowało powierzchnię prawdziwego Księżyca. Natomiast między wewnętrznymi i zewnętrznymi ścianami „Księżyca” powstanie mierząca 60 cm szerokości komora próżniowa, w której będzie panować silne pole magnetyczne. To właśnie magnetyzm ma odpowiadać za „blokowanie grawitacji”.
Grafika pokazująca w uproszczeniu budowę sztucznego Księżyca / (fot. South China Morning Post)
Naukowcy przyznają, że do stworzenia sztucznego Księżyca zainspirował ich słynny eksperyment z lewitującą żabą, za który w 2000 roku fizyk Andriej Gejm (też Andre Geim) z Uniwersytetu w Manchesterze otrzymał Ig Nobla. Co ciekawe, po tym jak w 2010 r. Gejm dostał Nagrodę Nobla za odkrycie grafenu, trafił do Księgi Rekordów Guinnesa jako pierwszy w historii laureat obu tych nagród.
Rozwiązanie zastosowane przez Gejma do uniesienia żaby w powietrze i wykorzystane przez chińskich naukowców do budowy sztucznego Księżyca, opiera się na zjawisku zwanym diamagnetyzmem. Mówiąc ogólnie, polega ono na tym, że substancje zwyczajowo nie wykazujące właściwości magnetycznych, mogą zacząć je wykazywać, jeśli znajdą się pod wpływem silnego zewnętrznego pola magnetycznego.
Jak to możliwe? Otóż elektrony znajdujące się w atomach (składających się np. na żabę) cały czas tworzą niewielkie pola magnetyczne, które zwykle znoszą się wzajemnie, przez co magnetyzm się nie „ujawnia”. Ale zewnętrzne pole magnetyczne zakłóca ten naturalny ruch elektronów i zmusza je do wytworzenia pola magnetycznego przeciwstawnego do zewnętrznego. Jeśli zewnętrzny magnes jest wystarczająco silny, siła odpychania między nim a polem atomów (czyli żabą) wzrośnie wystarczająco, aby przezwyciężyć grawitację i unieść obiekt w powietrze.
Aby unieść żabę, Gejm potrzebował magnesu o mocy 16 tesli (tesla to jednostka indukcji magnetycznej). Dla porównania dodajmy, że typowe urządzenie do rezonansu magnetycznego wytwarza pole ok. 2–3 tesli. Oznacza to, że chińscy inżynierowie będą potrzebowali naprawdę silnego magnesu, aby osłabić ziemską grawitację wyrównać ją z poziomem panującym na Księżycu. Tamtejsza siła grawitacji stanowi 1/6 ziemskiego przyciągania.
To nie pierwszy sztuczny Księżyc z Chin
Choć powstający ośrodek badawczy będzie pierwszym takim na świecie, to o Chinach i sztucznym Księżycu już raz było głośno. W 2018 roku światowe media obiegły doniesienia, że Państwo Środka planuje wystrzelić na orbitę trzy sztuczne Księżyce.
Nie chodziło jednak o badania nad kosmicznymi technologiami, a o oświetlenie miast. Księżyce miały być osiem razy jaśniejsze od naszego naturalnego satelity i zastępować miejskie latarnie. Wykonane z materiału odbijającego światło, miały krążyć 500 kilometrów nad Ziemią i oświetlać obszar o średnicy od 10 do 80 kilometrów.
Wystrzelenie pierwszego Księżyca zapowiadano na 2020 rok, a tymczasem mamy początek 2022 roku i jak na razie o realizacji programu nic nie wiadomo. Miejmy nadzieję, że w przypadku nowego sztucznego Księżyca projekt zakończy się większym sukcesem.
Źródło: South China Morning Post.