NASA berencana untuk membangun teleskop radio raksasa di 'sisi gelap' bulan. Inilah alasannya.
NASA Para ilmuwan saat ini sedang mengerjakan rencana untuk membangun teleskop radio raksasa di kawah yang hampir selebar satu mil di “sisi gelap” bulan. Jika disetujui, itu dapat dibangun sedini tahun 2030 -an dan menelan biaya lebih dari $ 2 miliar, para ilmuwan proyek mengatakan kepada Live Science.
Astronom ingin membangun hidangan pertama dari jenisnya, yang dikenal sebagai Teleskop Radio Kawah Lunar (LCRT), untuk membantu mengungkap beberapa misteri terbesar alam semesta-tetapi juga karena mereka khawatir tentang pertumbuhan tingkat radiasi yang tidak terlihat yang bocor dari satelit pribadi “Megaconstellations,” yang segera dapat mengganggu astronomi radio berbasis bumi.
Teleskop yang diusulkan akan dibangun sepenuhnya oleh robot dan terdiri dari mesh kawat raksasa yang ditangguhkan melalui kabel di dalam kawah di sisi jauh bulan, mirip dengan Teleskop Arecibo berburu alien yang runtuh di Puerto Rico atau Teleskop bulat aperture raksasa lima ratus meter China (Cepat), yang keduanya dibangun dalam depresi alami di Bumi. Ini akan melindungi parabola dari sinyal satelit, serta mencegah gangguan dari radiasi matahari dan atmosfer Bumi.
Proyek LCRT saat ini sedang diselidiki oleh tim di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di California Institute of Technology. Itu pertama kali diusulkan pada tahun 2020 dan dianugerahi $ 125.000 dalam pendanaan “Tahap I” dari NASA's Institute for Advanced Concepts (NIAC). Pada tahun 2021, proyek mencapai “Fase II” dan dianugerahi tambahan $ 500.000 dana NIAC.
Tim sedang bersiap untuk melamar pendanaan “fase III”, yang dapat diberikan pada awal tahun depan, dan mereka saat ini sedang membangun prototipe skala 200: 1 yang akan diuji di Owens Valley Radio Observatory di California akhir tahun ini, Gaurangi Guptaseorang ilmuwan riset di JPL yang merupakan bagian dari proyek LCRT, mengatakan kepada Live Science.
Jika dana disetujui-dan proyek melewati fase akhir ini-itu akan menjadi misi yang sepenuhnya dan teleskop berpotensi dibangun di beberapa titik pada tahun 2030-an, kata Gupta.
Terkait: Ilmuwan akhirnya mungkin hampir menjelaskan sinyal radio aneh dari luar susu
Rencana paling mutakhir untuk teleskop termasuk reflektor bertepi selebar 1.150 kaki (350 meter), yang lebih besar dari hidangan runtuh Arecibo tetapi lebih kecil dari cepat. Ini sekitar tiga kali lebih kecil dari reflektor 3.300 kaki (1.000 m) yang awalnya diusulkan pada tahun 2020, yang akan menjadi teleskop tunggal terbesar yang pernah dibangun. Para peneliti telah memilih kawah pilihan mereka-depresi selebar 0,8 mil (1,3 km) di belahan bumi utara bulan-tetapi menjaga lokasi yang tepat di dalam bungkus.
Ini bukan pertama kalinya para ilmuwan mengusulkan menempatkan teleskop radio di bulan. Gagasan itu berasal dari setidaknya tahun 1984, kata Gupta. Namun, karena tantangan teknis membangun struktur seperti itu, itu tidak pernah dipertimbangkan secara serius sampai sekarang.
“Tetapi dengan teknologi canggih, LCRT berpotensi menyelesaikan semua masalah ini dan mewujudkan konsep ini,” kata Gupta.
Namun, “perkiraan kasar” terbaru menunjukkan pembangunan LCRT dapat berharga sekitar $ 2,6 miliar, kata Gupta. Ini mungkin terbukti menjadi batu sandungan terakhir, terutama karena anggaran NASA sedang sangat dipangkas oleh administrasi Trump.
Melindungi astronomi
Itu Jumlah satelit yang mengorbit Bumi meningkat dengan cepat, berkat kemunculan satelit pribadi, khususnya SpaceXTumbuh dengan cepat Starlink konstelasi. Ini dapat menciptakan beberapa masalah, termasuk peningkatan sampah ruang angkasanaik polusi cahaya di langit malam dan a penumpukan polusi logam di atmosfer atas dari re -entries satelit.
Masalah yang kurang diketahui adalah bahwa satelit pribadi cenderung secara tidak sengaja membocorkan radiasi ke luar angkasayang dapat mengganggu teleskop radio yang mencoba mempelajari benda -benda yang jauh seperti galaksi kuno, di dekatnya Exoplanet dan supermasif lubang hitam.
Beberapa astronom radio baru -baru ini mengatakan kepada Live Science bahwa, jika jumlah satelit di sekitar planet kita mencapai kapasitas maksimum, kita dapat mencapai “titik belok” di luar mana astronomi radio akan sangat terbatas, dan bahkan tidak mungkin dalam beberapa panjang gelombang.
Jika ini terjadi, “Itu berarti bahwa kita secara artifisial menutup 'jendela' untuk mengamati alam semesta kita,” Federico di Vrunoseorang astronom di Square Kilometer Array Observatory dan co-sutradara Pusat Uni Astronomi Internasional untuk Perlindungan Langit yang Gelap dan Tenang, kepada Live Science.
Memiliki teleskop yang terlindung di bulan dapat memungkinkan astronomi radio bertahan bahkan jika skenario terburuk ini terjadi. Namun, teleskop yang satu ini hanya akan memungkinkan kita untuk melakukan sebagian kecil dari sains yang saat ini dicapai oleh observatorium radio di seluruh dunia, yang berarti kemampuan kita untuk mempelajari kosmos masih akan terbatas secara drastis.
Peneliti lain juga mengeksplorasi kemungkinan menggunakan konstelasi satelit yang mengorbit bulan, sebagai iringan atau alternatif dari LCRT, kata Gupta. Namun, ini kemungkinan akan memiliki jendela yang jauh lebih rendah untuk pengamatan daripada teleskop yang lebih besar.
Panjang gelombang baru
Selain melestarikan astronomi radio, LCRT juga dapat memungkinkan kita memindai panjang gelombang yang tidak bisa dilakukan oleh teleskop berbasis bumi.
Sinyal radio Dengan panjang gelombang yang lebih besar dari 33 kaki (10 m), yang dikenal sebagai panjang gelombang ultra-panjang, tidak dengan mudah melewati atmosfer Bumi, membuat mereka hampir tidak mungkin untuk dipelajari dari tanah. Tetapi panjang gelombang ini juga sangat penting dalam mempelajari awal alam semesta, yang dikenal sebagai Abad Kegelapan Kosmikkarena sinyal dari zaman ini telah sangat merah bergeser, atau diregangkan, sebelum mereka mencapai kita.
“Selama fase ini, alam semesta terutama terdiri dari hidrogen netral, foton dan materi gelapdengan demikian berfungsi sebagai laboratorium yang sangat baik untuk menguji pemahaman kita tentang kosmologi“Kata Gupta.” Pengamatan zaman gelap memiliki potensi untuk merevolusi fisika dan kosmologi dengan meningkatkan pemahaman kita tentang fundamental fisika partikelmateri gelap, energi gelap dan inflasi kosmik. “
LCRT juga akan dilindungi dari radiasi matahari, yang juga dapat mengganggu beberapa sinyal radio lainnya, yang memungkinkan panjang gelombang tersebut lebih mudah dipelajari di bulan.
Upaya pertama
Jika LCRT disetujui itu akan menjadi kudeta besar bagi sains. Tapi itu sebenarnya bukan teleskop radio bulan pertama.
Pada bulan Februari 2024, Odysseus Lander dari Mesin Intuitif – The pesawat ruang angkasa pribadi pertama untuk mendarat di bulan Dan pendarat lunar Amerika pertama selama lebih dari 50 tahun-membawa pengamatan radio pertama NASA pada permukaan lunar dari instrumen selubung foto-elektron (Rolses-1) ke sisi dekat bulan. Terlepas dari kenyataan bahwa pendarat ditanam dengan wajah dan akhirnya dimiringkan di sisinyateleskop 30 pon (14 kilogram) masih dapat mengumpulkan data radio bulan pertama.
Namun, karena Rolses-1 menghadapi Bumi, hampir semua sinyal yang dikumpulkan berasal dari planet kita sendiri, menawarkan sedikit nilai astronomi, menurut sebuah studi yang diunggah 12 Maret ke jurnal pra-cetak arxiv. “Ini adalah demonstrasi yang baik tentang mengapa kita harus berada di sisi jauh untuk pengukuran yang andal dari sinyal zaman gelap di lingkungan radio-Quiet,” kata Gupta
Akhir tahun ini, Lander Blue Ghost II Firefly Aerospace juga akan berusaha mendarat di sisi jauh bulan. Di antara muatannya yang dijadwalkan adalah Eksperimen Elektromagnetika Permukaan Lunar-Night (Lusee Night)-Teleskop radio mini dari Departemen Energi AS yang akan memindai langit untuk sinyal panjang gelombang ultra-panjang, situs saudara perempuan Live Science's Suster Space.com dilaporkan sebelumnya.
“Pengamatan dari teleskop ini akan sangat berharga untuk memahami lingkungan bulan, dan tantangan serta strategi mitigasi potensial untuk mendeteksi sinyal panjang gelombang yang sangat panjang,” kata Gupta.
