После Большого взрыва наша Вселенная медленно охлаждалась, создавая первые атомы. Гравитация постепенно притягивала сгустки водорода и гелия, образуя самые ранние звезды. Эту эпоху, длившуюся несколько сотен миллионов лет до крупномасштабного образования звезд, называют космическими темными веками.

Радиотелескоп в лунном кратере (LCRT), амбициозная концепция размещения массивного радиотелескопа на обратной стороне Луны, впервые подробно изучит Вселенную в ту древнюю эпоху. 

Читай также: На солнечной стороне Луны обнаружили воду

“Хотя звезд не было, во времена Темных веков Вселенной было достаточно водорода — водорода, который в конечном итоге послужил сырьем для первых звезд. С помощью достаточно большого радиотелескопа за пределами Земли мы могли бы отслеживать процессы, которые приведут к образованию первых звезд, возможно, даже найти ключи к природе темной материи“, — объяснил Джозеф Лацио, радиоастроном из Лаборатории реактивного движения НАСА и член команды LCRT. 

В 1930 году молодому радиоинженеру, работающему в Bell Telephone Laboratories, по имени Карл Янски было поручено найти естественные источники помех, которые могут нанести ущерб современным системам связи. Досадный сигнал в их показаниях, который не исчезнет, ​​оказался излучением ядра галактики Млечный Путь, (в конце концов, медленно) возвещающим эру радиоастрономии. Сегодня интенсивность радиосигналов из космоса измеряется прибором, названным Янским, в его честь.

Ранние работы по радио были сосредоточены на передаче чрезвычайно длинных волн. По мере развития технологий частоты, используемые в системах, становились короче. Сегодня астрономы часто смотрят на тела с длинами волн до сантиметра или короче. Мы могли бы не думать о 10 метрах как о «коротких волнах» сегодня, но так было в то время, когда Янски выполнял свою работу, и это название прижилось.

Читай также: Экспериментальный планетарный радар сделал невероятные снимки Луны

По мере расширения Вселенной длина волны электромагнитных сигналов (например, света), исходящих от древних целей, увеличивается, становясь все длиннее. Радиосигналы из космических темных веков — что неудивительно — очень длинные.  

После запуска радиотелескоп в лунный кратер впервые позволит астрономам проводить обширные исследования древней Вселенной на длинах волн более 10 метров с мельчайшими подробностями. Эти частоты используются на Земле в телевизионных передачах на УКВ и коротковолновом радио.

Радиотелескопы на Земле не могут видеть это длинноволновое (низкочастотное) излучение, поскольку эти сигналы отражаются обратно в космос ионосферой, слоем ионов и электронов в верхних слоях нашей атмосферы . (Это отражение также позволяет коротковолновым радиоприемникам, в том числе радиолюбителям, транслировать на большие расстояния). 

Искусственные радиопомехи также могут нанести ущерб чувствительному астрономическому оборудованию. Посетителей обсерваторий с радиотелескопами просят перевести свои телефоны в режим полета, чтобы не создавать помех этим приборам. Сверхчувствительные инструменты, изучающие излучение самых старых звезд во Вселенной, должны быть защищены от паразитного электромагнитного излучения.

Одно решение — построить массивный радиотелескоп на обратной стороне Луны. При отсутствии атмосферы длинноволновое излучение беспрепятственно падало бы на коллектор длиной один километр. 

Сама Луна станет неотъемлемой частью радиотелескопа лунного кратера, защищая инструмент от паразитного излучения Земли, а также спутников, вращающихся вокруг Земли. Даже радиопомехи от Солнца будут заблокированы в течение лунной ночи (пик которой приходится на полнолуние).

Читай также: NASA выбрало компанию для доставки грузов на Луну

Поскольку человеческие колонии и роботы-исследователи становятся все более распространенными на обратной стороне Луны, это тихое место в солнечной системе может испытывать помехи от средств связи и научного оборудования. Однако пока только Китай изучает обратную сторону Луны . 

Размещение людей на обратной стороне Луны для создания этого революционного инструмента будет дорогостоящим и повлечет за собой ненужный риск. Однако роботизированные технологии (возможно, в сочетании с искусственным интеллектом) могут предоставить средства для создания телескопа по значительно более низкой цене. Проволочную сетку для радиотелескопа лунного кратера могли подвешивать рабочие-роботы-строители, трудящиеся в суровых условиях на обратной стороне Луны. 

“Мы предлагаем развернуть проволочную сетку диаметром 1 км с использованием роботов DuAxel для лазания по стенам в лунном кратере диаметром 3–5 км на дальней стороне, с подходящим соотношением глубины к диаметру, чтобы сформировать сферический колпачковый отражатель. Этот радиотелескоп с лунным кратером … будет самым большим радиотелескопом с заполненной апертурой в Солнечной системе!“ Саптарши Бандьопадхьяй  пишет для Лаборатории реактивного движения NASA. 

Радиотелескоп лунного кратера — одно из революционных предложений, названных в программе Innovative Advanced Concepts. Эта программа развивает смелые идеи, поскольку в первую очередь разрабатываются ранние концепции в области исследования космоса и астрономии.  

Напомним, ранее сообщалось, что в NASA придумали новый простой способ добраться до Луны.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

magne1906