Oamenii de știință de la NASA lucrează în prezent la planurile de construcţie ale unui radiotelescop gigantic într-un crater cu o lățime de aproape o milă, pe "partea întunecată" a Lunii. Dacă va fi aprobat, acesta ar putea fi construit în anii 2030 și va costa peste 2 miliarde de dolari, au declarat cercetătorii implicați în proiect, scrie Live Science.
Astronomii intenționează să ridice prima antenă de acest tip, cunoscută sub numele de Telescopul Radio pentru Crater Lunar (LCRT), pentru a dezlega unele dintre cele mai mari mistere ale universului, dar și pentru a contracara creșterea nivelului radiațiilor invizibile generate de "megaconstelațiile" sateliților privați, care amenință radioastronomia terestră.
Telescopul propus va fi construit integral de roboți și va consta într-o plasă gigantică de sârmă, suspendată prin cabluri în interiorul unui crater de pe fața nevăzută a Lunii, asemănător telescopului Arecibo din Puerto Rico, care s-a prăbușit, sau telescopului FAST din China, ambele amplasate în depresiuni naturale pe Pământ. Această amplasare va proteja antena de semnalele sateliților și va preveni interferențele cauzate de radiațiile solare și atmosfera terestră.
Proiectul LCRT este dezvoltat de o echipă de la Laboratorul de Propulsie cu Jet (JPL) al NASA, parte a Institutului de Tehnologie din California. Propus pentru prima dată în 2020, proiectul a primit 125.000 de dolari pentru "faza I" de la Institutul pentru Concepte Avansate (NIAC) al NASA. În 2021, a avansat în "faza a II-a", beneficiind de o finanțare suplimentară de 500.000 de dolari din partea NIAC.
"Echipa pregătește o cerere pentru finanțarea în "faza a III-a", posibil disponibilă încă de anul viitor, și construiește în prezent un prototip la scară 200:1, care va fi testat la Observatorul Radio Owens Valley din California la sfârșitul acestui an", potrivit Gaurangi Gupta, cercetător științific la JPL și membru al proiectului LCRT.
"Dacă finanțarea va fi aprobată și proiectul va trece de această fază finală, va deveni o misiune completă, iar telescopul ar putea fi construit în anii 2030", a spus Gupta.
Planurile recente prevăd un reflector cu plasă de 350 de metri lățime, mai mare decât antena telescopului Arecibo, dar mai mic decât FAST. Acesta este de aproximativ trei ori mai mic decât reflectorul de 1.000 m propus inițial în 2020, care ar fi fost cel mai mare telescop construit vreodată. Cercetătorii și-au ales deja craterul preferat, o depresiune de 1,3 km în emisfera nordică a Lunii – însă locația exactă nu a fost făcută publică.
"Deși ideea construirii unui radiotelescop pe Lună datează cel puțin din 1984, provocările tehnice au împiedicat realizarea proiectului până acum. Cu tehnologie de ultimă generație, LCRT poate depăși aceste obstacole și transforma conceptul în realitate", a explicat Gupta.
Estimările recente indică un cost al construcției în jur de 2,6 miliarde de dolari, a precizat Gupta, ceea ce ar putea reprezenta un ultim obstacol, mai ales în contextul reducerii bugetului NASA sub administrația Trump.
Protejarea astronomiei
Numărul sateliților care orbitează Pământul crește rapid, în special datorită constelațiilor private precum Starlink de la SpaceX. Aceasta generează probleme precum creșterea deșeurilor spațiale, poluarea luminoasă pe cerul nopții și acumularea de metale în atmosfera superioară cauzate de reintrarea sateliților.
Mai puțin cunoscut este faptul că acești sateliți pot emite accidental radiații în spațiu, ceea ce interferează cu radiotelescoapele ce studiază obiecte îndepărtate, cum ar fi galaxii antice, exoplanete sau găuri negre supermasive. Mai mulți radioastronomi au declarat recent că, odată ce numărul sateliților va atinge o anumită limită, radioastronomia ar putea fi sever limitată sau chiar imposibilă pe anumite lungimi de undă.
"Dacă acest scenariu se va materializa, ar însemna că închidem artificial ferestrele prin care observăm universul", a spus Federico Di Vruno, astronom și codirector al Centrului pentru Protecția Cerului Întunecat și Liniștit al Uniunii Astronomice Internaționale.
Prezența unui telescop ecranat pe Lună ar putea asigura supraviețuirea radioastronomiei, chiar și în cazul acestui scenariu pesimist. Totuși, un singur telescop nu va putea realiza decât o mică parte din cercetările efectuate în prezent de observatoarele radio de pe Pământ, ceea ce înseamnă că studiul cosmosului va rămâne limitat.
Alți cercetători iau în considerare și folosirea unei constelații de sateliți lunari, ca alternativă sau supliment la LCRT, însă aceștia ar avea o fereastră de observație mult mai redusă.
Explorarea unor noi lungimi de undă
Pe lângă protejarea radioastronomiei, LCRT ar permite și observarea unor lungimi de undă inaccesibile telescoapelor terestre. Semnalele radio cu lungimi de undă mai mari de 10 metri, denumite ultra-lungi, sunt aproape imposibil de studiat de pe Pământ, deoarece atmosfera blochează aceste unde. Aceste lungimi de undă sunt însă esențiale pentru studiul începuturilor universului, în perioada numită epoca întunecată cosmică.
"În această epocă, universul era compus în principal din hidrogen neutru, fotoni și materie întunecată, oferind un laborator excelent pentru testarea teoriei cosmologice. Observațiile din această perioadă pot revoluționa fizica și cosmologia, îmbunătățind înțelegerea noastră asupra particulelor fundamentale, materiei întunecate, energiei întunecate și inflației cosmice", a spus Gupta.
LCRT ar fi, de asemenea, protejat de radiațiile solare, care pot afecta alte semnale radio, facilitând astfel studiul acestor lungimi de undă pe Lună.
Primele încercări
Dacă LCRT va fi aprobat, va reprezenta o realizare majoră, însă nu va fi primul radiotelescop lunar.
În februarie 2024, sonda Odysseus a companiei Intuitive Machine – prima navă spațială privată care a aselenizat și prima sondă lunară americană după peste 50 de ani – a transmis primele observații ale undelor radio de pe suprafața lunară, folosind instrumentul ROLSES-1 al NASA. Deși sonda a aterizat cu fața în jos, telescopul de 14 kilograme a reușit să colecteze pentru scurt timp date radio lunare.
Totuși, ROLSES-1 era orientat spre Pământ, astfel că majoritatea semnalelor proveneau de pe planeta noastră, având o valoare astronomică redusă, conform unui studiu publicat pe 12 martie în arXiv.
"Aceasta demonstrează necesitatea amplasării pe partea îndepărtată a Lunii pentru măsurători fiabile în mediul radio liniștit din Evul Mediu cosmic", a spus Gupta.
Pe parcursul anului acesta, sonda Blue Ghost II a companiei Firefly Aerospace va încerca să aselenizeze pe partea întunecată a Lunii. Printre instrumentele sale se numără Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night (LuSEE Night), un mini radiotelescop al Departamentului de Energie al SUA care va scana cerul pentru semnale cu lungimi de undă ultra-lungi, a relatat anterior Space.com.
"Observațiile acestor telescoape vor fi valoroase pentru înțelegerea mediului lunar, precum și pentru identificarea provocărilor și strategiilor de atenuare necesare pentru detectarea undelor radio ultra-lungi", a concluzionat Gupta.
