A DAPPER űrhajó művészének ábrázolása a hold körüli pályán.
(Kép: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, Colorado Egyetem, Boulder)
A NASA törekvése visszaküldi az embereket a holdra fellendítheti egy olyan kutatási területet, amely természeténél fogva nem tűnik különösebben holdnak: a kozmológia.
A hold túlsó oldala azonban hatalmas hely lehet, ahol válaszolni lehet néhányra a legelterjedtebb kérdések az univerzummal kapcsolatban - és a NASA azon törekvése, hogy az embereket visszahozza a holdra, eléggé lecsökkentheti az árakat ahhoz, hogy ez a tudomány valósággá váljon. Még egy tudós is, aki a NASA számára a küldetések kivizsgálására irányította a kutatást, elismeri, hogy nem volt a leginkább intuitív ötlet, amikor először hallott róla.
"Együtt [tudományos méltányos] bírók voltak és azt kérdezték tőlem, mit gondolok a hold távcsöveiről" - mondta Jack Burns, a Colorado Boulder Egyetem asztrofizikusa a Space.com-nak. "És mondtam, hogy egyáltalán nem gondolkoztam rajta. Csak nekem nem fordult elő."
Azóta ő és kollégái sokat gondolkodtak rajta. Megállapításuk az, hogy a hold túloldalán található obszervatóriumok egyedülálló lehetőséget kínálnak a modern csillagászok számára. Burns ezt az évet két konkrét küldetési koncepción keresztül gondolkodott, amelyek célja az előnyök kihasználása volt, különös tekintettel a csillagok kialakulásának előtti időszakra, az úgynevezett sötét korok.
"Rosszul hangzik" - mondta Burns a korszakról, de a tudósok számára ez többnyire érdekes. "Rengeteg potenciálisan érdekes fizika található ott, és lehetősége van számunkra a kozmológia szokásos modelljének kipróbálására, és annak kiderítésére, hogy meg tudjuk-e törni. Tudod, a csillagászok mindig meg akarják szakítani a dolgokat."
Ezek a megfigyelések arra támaszkodnak, hogy elég hosszú ideig tudnak fogni rádióhullámok, amelyeket nehéz a Földről tanulmányozni, mert az emberi technológia befolyásolja a bolygó felszínét és pályáját. Ez a hold távoli oldalának fellebbezése: Ez a környéken az egyetlen hely, amely védve van minden beszélgető fényhullámtól.
"A Hold távoli oldala olyan ritka környezet" - mondta Burns. "Ez az egyetlen nagyon csendes hely a teljes belső naprendszerben, ahol nagyon alacsony rádiófrekvencián lehet megfigyeléseket végezni, ami, mint ma kiderül, valójában az utolsó, nyitott ablak az elektromágneses spektrumra."
Így Burns és kollégái jelentést készítettek a NASA két távoli rádiótudományi koncepciójáról, amely olyan tudományos kutatást keres, amely visszacsatolhatja az Artemis-programot, az ügynökség arra irányuló törekvését, hogy 2024-ig az embereket a Holdra szállítsa. NASA Jim Bridenstine adminisztrátor hivatkozott az egyik rádióprojektre, egy orbitális küldetésre a kampányról szóló sajtótájékoztatón, amelyet átneveztek a Artemis program, december 9-én.
"Mindez a tudomány, az összes tudás és mindezen képesség elérhető lesz számunkra, mert 1972 óta először adjuk az embereket a Holdra" - mondta. "Sokkal több asztrofizikai tudományt és információt szerezhetünk, mint amennyit valaha is megszerezhetnénk, ha nincs ez az építészet a holdon."
Ez az építészet magában foglalja a Gateway, a NASA útállomása a Hold felszínéhez kötött robotok és emberek számára. A Gateway első modulja 2022-ben indulhatna el, és az első küldetés, amelyet ő és kollégái leírnak, a következő évben repülhetne - mondta Burns, támaszkodva az útállomás fejlesztésére kifejlesztett kommunikációra.
A Dark Ages Polarimetry Pathfinder, vagy a DAPPER elnevezésű tudományos projekt egy űrhajó, amely a Hold körüli körüli pályára jár, idejének kb. Egyharmadát a hold túloldalán található, csendes rádiózónában töltve.
Burns és Bridenstine szerint a DAPPER építése az Artemis program keretében csökkentené a kiküldetési költségeket. Burns szerint a projektet 50 millió dolláros árcédulával szem előtt tartva tervezték; Bridenstine elmondta, hogy a misszió független lebonyolítása mintegy 500 millió dollárba kerül, de ha a Gateway infrastruktúráját ki tudjuk használni, ez az ár mintegy 90 millió dollárra csökken.
Az Artemis programmal történő rádiócsillagászati berendezések küldésének nyomása nem kizárólag a kényelem alapján vonja be időszerűségét. Ez szintén sürgős kérdés, mivel a hold felé rohan NASA, más nemzetek és a magánvállalatok technológiát eredményezhetnek, ha elhagyják ezeket a rádiójeleket a korai világegyetemből, ugyanúgy, mint a Földön.
"Ennek az oknak a része, hogy ezt inkább korábban, mint később akarjuk megtenni, először oda akarunk érni és megfigyelni, míg a környezet még mindig érintetlen" - mondta Burns.
A DAPPER könnyebben hajtható végre, mint a Burns és munkatársai által fontolóra vett többi projekt Farside Array a sötét korok és az exoplanetek rádiótudományi kutatásaihoz (TÚLSÓ).
Ez a projekt akadályozná a haladást egy kereskedelmi holdfülkén, mint ahogy a NASA bérbeadja, hogy saját tudományos műszereit a Hold felszínére vigye. Ezután egy rover 128 antennát telepít a távoli oldaltól 10 mérföldre a rádióhullámok elfogásához. Egy ilyen projekt a 2020-as évek közepén vagy végén bontakozhat ki, mondta Burns, és körülbelül 1 milliárd dollárba kerülne.
A kozmológiai kutatásokon túl ez a tömb segíthet a csillagászoknak megérteni, hogy melyik exoplaneetek járhatnak a legmegfelelőbben az életben. A tudósok szerint az egyik legfontosabb alkotóelem a mágneses mező amely körülöleli a bolygót és fenntartja a légkört a helyén.
"Talán arra a következtetésre jutottunk, hogy ahhoz, hogy olyan életet hozzunk létre, mint mi, mint mi ismerjük, az, hogy mágneses mezővel rendelkezzünk," mondta Burns. És ezeknek a mágneses mezőknek "fel kell gyulladniuk", amikor rádióteleszkópokkal látják őket - mondta. "Ez az egyetlen módja a mágneses mezők keresésének, mivel ezeknek az alacsony frekvenciájú távcsöveknek tömbje van a Hold távoli oldalán."
- A kínai Chang'e-4 Rover tartja a lenyűgöző képeket a Hold távoli oldaláról
- Csodálatos holdfotók a NASA Lunar Reconnaissance Orbiteréből
- Fotók a Hold távoli oldaláról! Kínai Chang'e 4 Hold Landing képekben
