Exploration of the Interplanetary Medium from Lunar and Cislunar Space

Abstract

Exploration of the Interplanetary Medium from Lunar and Cislunar Space. Observations and experiments in the interplanetary medium from lunar and cislunar space might be desirable for both exploration of the particular content of this region, and investigation of the elongated tail of the magnetosphere and of the solar wind on the side of the earth away from the sun.

Continuous observations of the zodiacal light from the Moon would not be disturbed by terrestrial scattering and airglow. These should give evidence whether or not there are really long time variations in the intensity of the zodiacal light. Further, such observations would also permit continuous monitoring of the zodiacal light between the corona and 30° elongation and beyond 90° elongation. If the “Gegenschein” is a phenomenon caused by an enhanced backward scattering intensity in the scattering diagram of interplanetary dust (Siedentopf 1955, Whipple 1955), this could also be confirmed by observations far from the Earth (Siedentopf).

Another possibility is the continuous measurement of the plasma and magnetic fieids in the backward region of the magnetosphere and the interplanetary medium. Especially interesting seems to be the possibility of carrying out ion cloud releases by space probes in this region. Observation of these clouds should be advantageous from the lunar surface, since the observation site need not necessarily be in a twilight region as in experiments carried out by our Institute up to now. Furthermore, any small motion of the cloud due to magnetic forces and solar wind can be better observed from a lunar station which is relatively close to the point of release.

Résumé

Exploration du milieu interplanétaire par des expériences dans Pespace lunaire et cislunaire. Les observations et les expériences portant sur le milieu interplanétaire, faite à partir de l’espace cislunaire ou lunaire sont souhaitables à la fois pour l’exploration du contenu particulaire de cette région et pour l’étude de la queue de la magnetosphere et du vent solaire du coté de la terre opposé au soleil.

Les observations continues de la lumière zodiacale à partir de la lune ne seraient pas perturbées par la diffusion terrestre et la lueur atmosphérique. Elles apporteraient la preuve qu’il existe ou non réellement des variations lentes de l’intensité de la lumière zodiacale. De telles observations permettraient de plus un contrôle continu de la lumière zodiacale entre la couronne et 30° d’élongation et au delà de 90° délongation. Si le “Gegenschein” est un phénomène produit par une augmentation de l’intensité de la rétrodiffusion dans le diagramme de diffusion de la poussière interplanétaire (Siedentopf 1955, Whipple 1955) cette interprétation serait confirmée par des observations loin de la terre (Sledentopf).

Une autre possibilité offerte par le laboratoire est la mesure continue du champ de plasma et du champ magnétique dans la région arrière de la magnétosphère et dans le milieu interplanétaire. La possibilité de libérer des nuages d’ions à l’aide de sondes spatiales dans cette région semble particulièrement intéressante. L’observation de ces nuages à partir de la surface lunaire serait avantageuse puisque le site d’observation ne devrait pas nécessairement être dans une région de crépuscule comme pour les expériences effectuées jusqu’à présent dans nos observatoires. De plus, tout mouvement, même faible, du nuage dû aux forces magnétiques ou au vent solaire serait mieux observé d’une station lunaire, relativement plus proche du point de formation.

Резюме

Исследования межпланетной среды с помощью экспериментов в лунном и прилунном пространстве. Наблюдения и эксперименты, связанные с изучением межпланетной среды, проводимые в лунном и прилунном пространстве, могут оказаться желательными как для исследования содержания частиц в этом районе, так и для изучения отдаленных областей магнитного поля и солнечных ветров на скрытой от Солнца стороне Земли.

Непрерывным наблюдениям зодиакального света с Луны не будет препятствовать наблюдаемое с Земли рассеяние и свечение ночного неба. Это позволит установить, существуют ли действительно долгосрочные колебания интенсивности зодиакального света. Кроме того, такие наблюдения позволят непрерывно следить за зодиакальным светом в районе между короной и 30° небесной долготы и далее в районе за 90° небесной долготы. Если противосияние вызывается повышением интенсивности обратного рассеяния в диаграмме рассеяния межпланетной пыли (Зидентопф, 1955 г.; Виппл, 1955 г.), то это тоже может быть подтверждено наблюдениями, выполненными на большом удалении от Земли (Зидентопф).

Открывается также возможность непрерывных измерений плазменного и магнитного полей в удаленных районах магнитной сферы и в межпланетном пространстве. Особенно интересными кажутся эксперименты с созданием в этих районах ионных облаков с помощью космических ракет. Наблюдение этих облаков будет удобно выполнять с поверхности Луны, поскольку в этом случае место наблюдений не обязательно должно находиться в сумеречном районе, как это имеет место при проведении экспериментов нашим институтом до сих пор. Более того, любые небольшие движения облака, вызываемые магнитными силами и солнечным ветром, лучше могут быть обнаружены при наблюдении с лунной станции, находящейся относительно ближе к месту выпуска облака, чем земная станция.