by Ett litet uppdrag för att testa teknik för att detektera radiovågor från den kosmiska medeltiden för över 13,4 miljarder år sedan kommer att skjutas upp till månens bortre sida 2025.
The Lunar Surface Electromagnetic Experiment Night Mission, eller LuSEE Night, är ett litet radioteleskop finansierat av NASA och US Department of Energy, med deltagande av forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory, Brookhaven National Laboratory, University of California, Berkeley och University of Minnesota. LuSEE-Night kommer att äga rum som en del av NASA Kommersiellt program för månnyttolast.
The Dark Age är det suggestiva namnet för perioden efter Big Bang, när de första stjärnorna och galaxerna precis började bildas och jonisera den neutrala vätgasen som fyllde universum. Lite är känt om denna period, trots försök från James Webb Space Telescope att börja studera denna era.
Relaterad: Månen: Allt du behöver veta om jordens följeslagare
Det neutrala väte som fanns på medeltiden kunde absorbera en del av strålningen kosmisk mikrovågsugn bakgrundvilket ledde till en minskning av intensiteten av radiovågor från denna period vid frekvenser mellan 0,5 och 50 megahertz.
“Vi letar efter denna mycket lilla dopp som kan vara signalen från den mörka medeltiden,” sa Kaja Rotermund från Lawrence Berkeley National Laboratory i en åsikt.
Jordens atmosfärI kombination med marksänd radiostörning döljs denna svaga signal. Lösningen är att gå till andra sidan månendär det inte finns någon atmosfär och Jorden och allt dess radiobrus är inte synligt.
“Att vara på månens bortre sida ger dig en orörd, radiotyst miljö från vilken du kan försöka upptäcka denna signal från medeltiden,” sa Rotermund. “LuSEE-Night är ett uppdrag som visar om vi kan utföra sådana observationer från en plats vi aldrig har varit förut, och även för ett frekvensområde som vi aldrig har kunnat observera tidigare.”
LuSEE-Night kommer att åtföljas på månen av LuSEE-Lite, som kommer att skjutas upp 2024 till Schrödingerbassängen, som ligger på andra sidan nära månens sydpol. LuSEE-Lite kommer att fungera i dagsljus, men LuSEE-Night kommer att testa tekniker som antenner och batterier för att se om de fungerar under de frysta förhållandena under månatten, där temperaturen når så lågt som minus 280 grader Fahrenheit (minus 170 grader Celsius) kan fungera effektivt. Medan den bortre sidan av månen har både dag och natt, varar natten två veckor, så varje långvarigt uppdrag till månen måste hantera detta. Eftersom LuSEE-Night inte kan se jorden från månens bortre sida, ett relä satellit kommer att behöva kommunicera med jorden för hans räkning.
Rotermund och hennes kollegor på Berkeley Lab bygger två par antenner som ska flyga på LuSEE-Night för att försöka upptäcka väteabsorption i radiovågor från den kosmiska medeltiden. Antennerna är 20 fot (6 meter) långa från spets till spets, fjäderbelastade och konstruerade för att utlösas vid landning.
“Enbart den tekniska bedriften att landa ett vetenskapligt instrument på månens bortre sida är en enorm bedrift”, säger Aritoki Suzuki från Berkeley Labs. “Om vi kan visa att detta är möjligt – att vi kan komma dit, utföra uppdraget och överleva natten – kan det öppna fältet för gemenskap och framtida experiment.”
Den första framgångsrika landningen på månens bortre sida ägde rum 2019, när Kina Chang’e 4 uppdrag landade och satte in en liten rover som heter Yutu-2.
Liknande inlägg:
— Varför vi alltid är så fascinerade av månen
— Varför är månens bortre sida så märklig? Forskare kan ha löst ett månmysterium
– Kinas Yutu 2-rover fångar fantastiska nya panoramabilder från månens bortre sida
LuSEE-Night kan ses som en föregångare till något mycket större och mer ambitiöst radioteleskop. Forskare har föreslagit detta under lång tid Konstruktion av ett radioteleskop på månens bortre sida, som skulle kunna studera hela radiospektrumet utan radiofrekvensstörningar från jorden och därför upptäcka frekvenser som inte går att upptäcka från vår planet. Ett sådant teleskop skulle erbjuda fascinerande tekniska utmaningar, till exempel hur man bygger ett stort teleskop vid månens lägsta punkt Tyngd och kalla temperaturer.
Ett större, känsligare teleskop kan behövas eftersom LuSEE-Night inte nödvändigtvis förväntas kunna upptäcka den mörka medeltiden. Först och främst är det en teknikdemonstrator, och alla vetenskapliga resultat som kan uppnås med den är en bonus.
LuSEE-Night kommer att flygas till månen i samarbete med Firefly Aerospace, som bygger Blue Ghost-landaren som ska transportera den. Planen är att LuSEE-Night ska fungera på månen i 18 månader och ladda sina batterier med solenergi under de två veckor långa måndagarna.
