Eho s Mjeseca

This is the HTML version on my article published in Crosat, 1999;45:30-1.


Piše: Dr.sc. Zdenko Franić
franic@imi.hr


Činilo mi se da bi bilo moguće odaslati ultrakratkovalne valove na Mjesec i zabilježiti njihovu refleksiju. Ukoliko bi to bilo ostvarivo, lakše bi se moglo istraživati gornje slojeve atmosfere. Nadalje, otvorile bi se i neslućene mogućnosti telekomunikacija.

Bila su to razmišljanja koja je godine 1940. u svoj dnevnik zabilježio astronom amater John DeWitt Jr. Nije trebalo dugo da mladi inženjer prijeđe s riječi na djela. No, prvi pokušaj da detektira reflektirane valove s Mjeseca korištenjem 138-MHz primopredajnika, koji je sam konstruirao dok je radio u WGN-radiju u Chicagu, nije uspio. Već pet godina kasnije, DeWitt je svoju zamisao ostvario, proširivši granice znanosti do nepoznatih dubina svemira. Tim pothvatom zauvijek je ušao u povijest radio i tele komunikacija.



Strašne rakete
Tijekom II. svjetskog rata pukovnik DeWitt je u Evans Signal Laboratory u Belmaru, država New Jersey, radio na razvijanju radarskih sustava. Pri tome je bio izuzetno uspješan, te se proslavio razvojem specijalnog radara namijenjenog lociranju neprijateljskih minobacača te usmjeravanju artiljerijske paljbe. No, Amerikance su morile i druge brige. Krajem II. svjetskog rata Nijemci su počeli masovnu proizvodnju svog tajnog oružja, nazvanog Vergeltungswaffe 2 (oružje osvete br. 2) ili skraćeno V-2 raketa. Tijekom rata je oko 1000 takvih raketa palo na područje Velike Britanije, od čega čak 660 na London. Ono što je bilo zabrinjavajuće jest da su te strašne rakete dosezale visinu leta i preko 100 km. Prije no što su njemački znanstvenici uspjeli usavršiti V-2 rakete i još im više povećati visinu leta, Njemačka je kapitulirala. Ubrzo potom kapitulirao je i onemoćali Japan. No, već se među dojučerašnjim saveznicima počela nazirati hladnoratovska podjela. Odašiljanje radijskih signala daleko iznad površine Zemlje glede ranog otkrivanja neprijateljskih raketa postao je tako jedan od najvažnijih američkih vojnih prioriteta. Stoga je u rujnu 1945., kada su DeWitt i njegovi suradnici očekivali skoru demobilizaciju, američko Ministarstvo obrane naredilo "Projekt Dijana". Projekt je nazvan po rimskoj boginji lova, samo što su ovoga puta plijenom lijepe boginje umjesto divljih zvijeri imale biti neprijateljske rakete. Cilj projekta bio jest odaslati signale na Mjesec i uhvatiti njihov eho. Ukoliko bi se uspješno detektirali radio-valovi reflektirani s Mjeseca, tehnički bi bilo moguće načiniti i zemaljski sustav ranog upozoravanja na nepoznate objekte iznad američkog neba. Zamisao je bila slična Strateškoj obrambenoj inicijativi, popularno nazvanoj Ratovi zvijezda (Star Wars) koju je tridesetak godina kasnije odobrio predsjednik Reagan. I ovdje je cilj bio uspostaviti obrambeni sustav (ovoga puta satelitski) koji bi štitio USA od tzv. prvog udara nuklearnim raketama i od neprijateljskih satelita.

Radar

Pukovnik John H. DeWitt Jr., ispred modificirane inačice SCR-271 radara koji je donio uspjeh "Projektu Dijana". SCR-271 radarski sustav je inače tijekom II. svjetskog rata američka vojska koristila i u Pearl Harboru.





Tehnički detalji
U eksperimentu odašiljanja signala na Mjesec korištene su dobro znane radarske tehnike, ali s posve drugačijim sistemskim konstantama. Preliminarni proračuni koji su u obzir uzimali snagu odašiljača, koeficijent refleksije mete, (Mjeseca), šum prijamnika itd. pokazali su da je DeWittova zamisao tehnički izvediva. Također, ustanovljeno je da pokus koji je DeWitt načinio još prije rata nije uspio zbog slabe osjetljivosti tada uporabljenog prijamnika. Iz poznate udaljenosti Mjeseca od Zemlje (s=384400 km), te brzine širenja elektromagnetskih valova (c=300000 kmh-1), jednostavnom formulom t=2s/c proračunato je da bi odaslani signal do Mjeseca i natrag putovao oko 2.5 sekundi. Naravno, bilo je to krajnje pojednostavljenje stvarne fizikalne situacije jer u obzir nije uzet Dopplerov efekt i sl. Emitirano je 180 signala u pulsevima od 0.2 sekunde. Svaki signal imao je snagu 3 kW, dok je eho imao snagu tek 10-15 W.

Mjesec

Mjesečeva površina izbrazdana kraterima svjedoči o burnoj prošlosti i brojnim sudarima s manjim nebeskim tijelima. Bez atmosfere i magnetskog polja, površina Mjeseca izravno je izložena i sunčevom vjetru. Tijekom milijardi godina sve je to ostavilo tragove vidljive i za Zemlje. Koeficijent refleksije za Mjesečevu površinu teoretičari su procijenili na 0.1766.



Mjesec je pogođen
Konačno, 10. siječnja 1946. prijamnik oko kojeg se sakupila uzbuđena ekipa napokon je oživio, uhvativši radarske signale odbijene s mjesečeve površine.Detektirani signali mogli su se čuti, ali su također bili vidjljivi na zaslonu radarskog uređaja. Bio je to konačni dokaz da se elektromagnetski valovi mogu probiti kroz zemljinu ionosferu. Nakon što su ove eksperimente potvrdili i nezavisni istraživači, Time magazine je objavio: "Čovjek se konačno vinuo sa svog planeta!". Interesantno da je nekako u isto vrijeme (dakle godine 1945) Britanac Arthur Clarke, jedan od kultnih pisaca znanstvene fantastike, objavio zamisao o komunikacijskim satelitima u geostacionarnoj orbiti. Naime, emisijama s tri satelita na putanji razmaknutoj za 120° može se pokriti cijelo naseljeno područje Zemlje. Na toj putanji, koja se nalazi u ravnini ekvatora Zemlje, sateliti bi se kretali od zapada prema istoku na visini oko 35900 km, pri čemu bi kutna brzina satelita bila jednaka kutnoj brzini točke na ekvatoru ispod satelita. DeWittov uspjeh je koje desetljeće kasnije omogućio i praktičnu provedbu ovih Clarkeovih zamisli.

Nakon što je "Projekt Dijana" uspješno završen, DeWitt se vratio u Nashville, Tennessee, u kojem je osnovao prvi gradski radio. U tim danima popularnost radijskog programa dosegnula je neslućene vrhunce, koje je godine 1986. ovjekovječio i Woody Allen u svom nostalgičnom filmu Radio Days. Šireći mrežu radijskih predajnika DeWitt je pomogao da se razbije monotona svakodnevica u tisućama domova američke provincije. Ubrzo, WSM radio postaje i TV postaja pod imenom WSMV-TV. Ranih šezdesetih postaja WSMV-TV prva u Sjevernoj Americi počinje emitirati, gotovo u realnom vremenu, satelitske snimke vremenskih podataka. Tehničke probleme oko prijama slike s vladinog meteorološkog satelita i ovoga je puta riješio DeWitt.

John De Witt, umro je u 92. godini u ponedjeljak 25, siječnja 1999. u svome domu u rodnome Nashvilleu. Dužno poštovanje odao mu je i CNN koji, zahvaljujući velikim dijelom i DeWittovom naslijeđu, danas svojim vijestima zalazi u sve kutke našeg planeta.

Lunar Prospector

Danas se Mjesec istražuje letjelicama kao što je primjerice Lunar Prospector. Ovo je umjetnikova interpretacija leta Lunar Prospectora iznad Mjeseca.



Croatian Line

Last Update: 2 March 1999.

[ http://mimi.imi.hr/~franic]

Webtechs Cougar Checked
Webtechs Cougar Checked!

However, please note there are some non SGML characters in text