Taiteilijan kuvaus DAPPER-avaruusaluksesta, joka kiertää kiertävän kuun ympärillä.
(Kuva: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, Coloradon yliopisto, Boulder)
NASA: n pyrkimys palauttaa ihmiset kuuhun voisi lisätä tutkimusaluetta, joka ei ehkä tunnu erityisen kuunluonteiselta: kosmologia.
Mutta kuun kaukana voi olla voimakas paikka vastata johonkin pakottavia kysymyksiä maailmankaikkeudesta - ja NASA: n työ tuoda ihmisiä takaisin kuuhun voisi alentaa hintoja tarpeeksi tehdäkseen tämän tieteen todellisuudeksi. Jopa tiedemies, joka johtaa NASAn pyrkimystä tutkimaan näitä tehtäviä, myöntää, että se ei ollut intuitiivisin idea, kun hän kuuli siitä.
"Olimme yhdessä [tiedemessujen] tuomarina yhdessä ja he kysyivät minulta, mitä ajattelin teleskoopeista kuuhun", Colorado Boulderin yliopiston astrofysiikko Jack Burns kertoi Space.comille. "Ja sanoin, etten ajatellut sitä ollenkaan. Se ei vain ollut minulle."
Siitä lähtien hän ja hänen kollegansa ovat ajatelleet asiaa paljon. Heidän päätelmänsä on, että kuun toisella puolella olevat observatoriat tarjoavat ainutlaatuisen mahdollisuuden nykyaikaisille tähtitieteilijöille. Burns on viettänyt tämän vuoden ajattelemalla kahta erityistä hyötykäsityskonseptia, jotka ovat keskittyneet etenkin siihen aikaan, jolloin tähdet alkoivat muodostua, nimeltään synkät ajat.
"Se kuulostaa pahasta", Burns sanoi aikakaudesta, mutta tutkijoille se on enimmäkseen vain kiehtovaa. "Siinä on paljon potentiaalisesti todella mielenkiintoista fysiikkaa ja meillä on mahdollisuus testata kosmologian standardimalli ja nähdä, voimmeko rikkoa sen. Tiedätkö, että tähtitieteilijät haluavat aina rikkoa asiat."
Nämä havainnot luottavat siihen, että kyetään saamaan melko kauan radioaallot, joita on vaikea tutkia maapallolta ihmisen tekniikan aiheuttamien häiriöiden takia planeetan pinnalla ja kiertoradalla. Se on kuun kaukana olevan vetovoima: Se on ainoa paikka naapurimaissamme, joka on suojattu kaikilta hermostuneilta valon välähdyksiltämme.
"Kuun farside on niin harvinainen ympäristö", Burns sanoi. "Se on ainoa todella hiljainen paikka koko sisäisessä aurinkokunnassa, joka voi suorittaa havaintoja erittäin alhaisilla radiotaajuuksilla, mikä, kuten tänään käy ilmi, on todellakin viimeinen avaamaton ikkuna sähkömagneettiselle spektrille."
Joten Burns ja hänen kollegansa ovat laatineet raportin molemmista NASA: n kaukopuolisista radiotieteellisistä konsepteista, jotka etsivät tieteellistä tutkimusta, joka voisi takaapäin Artemis-ohjelmaan, viraston pyrkimykseen laskeutua ihmisiin kuuhun vuoteen 2024 mennessä. NASA Järjestelmänvalvoja Jim Bridenstine viittasi yhteen radioprojekteista, kiertoradalla, kyseistä kampanjaa käsittelevässä tiedotustilaisuudessa, nimeltään Artemis-ohjelma, 9. joulukuuta.
"Koko tämä tiede ja kaikki tämä tieto ja kaikki nämä kyvyt tulevat olemaan meille käytettävissä, koska olemme lähettämässä ihmisiä kuuhun ensimmäistä kertaa vuoden 1972 jälkeen", hän sanoi. "Voimme saada paljon enemmän astrofysiikan tiedettä ja tietoa kuin mitä koskaan voisimme saada ilman, että meillä olisi tätä arkkitehtuuria kuuhun."
Tämä arkkitehtuuri sisältää portti, NASA: n tierata robotille ja ihmisille, jotka ovat sitoutuneet kuun pintaan. Yhdyskäytävän ensimmäinen moduuli voisi käynnistyä vuonna 2022, ja ensimmäinen tehtävä, jonka hän ja hänen kollegansa kuvasivat, voisi lentää ensi vuonna, Burns sanoi, luottaen tietä varten kehitettyyn viestintään.
Tieteellinen projekti, nimeltään Dark Ages Polarimetry Pathfinder, tai DAPPER, on avaruusalusta, joka kiertää kuuta, viettäen noin kolmanneksen ajastaan radio-hiljaisella vyöhykkeellä kuun toisella puolella.
Burns ja Bridenstine sanoivat, että DAPPERin rakentaminen Artemis-ohjelman puitteissa vähentäisi virkamatkakustannuksia. Burns sanoi, että projekti suunniteltiin 50 miljoonan dollarin hintalappua ajatellen; Bridenstine kertoi, että operaation itsenäinen toteuttaminen maksaisi noin 500 miljoonaa dollaria, mutta Gatewayn infrastruktuurin käyttö vähentäisi kyseistä hintaa noin 90 miljoonaan dollariin.
Radio-tähtitiedelaitteiden lähettäminen Artemis-ohjelmalla ei vedä sen ajantasaisuutta yksinomaan mukavuudesta. Se on myös kiireellisyyskysymys, koska kiire Kuuhun mennessä NASA, muut maat ja yksityiset yritykset voivat johtaa tekniikkaan, joka syrjäyttää nämä varhaisen maailmankaikkeuden radiosignaalit samalla tavalla kuin maan päällä.
"Osa syystä, jonka haluamme tehdä tämän aikaisemmin kuin myöhemmin, haluamme päästä sinne ensin ja tarkkailla, kun ympäristö on edelleen koskematon", Burns sanoi.
DAPPER olisi helpompi toteuttaa kuin muut projektit, joita Burns ja hänen kollegansa ovat harkittaneet, nimeltään Farside-ryhmä tummien aikakausien ja eksoplaneettojen radiotieteellisiin tutkimuksiin (Farside).
Tämä projekti kiinnittäisi matkan kaupalliseen kuulaskuriin, kuten ne, joita NASA palkkaa kuljettamaan omat tieteelliset instrumenttinsa kuun pintaan. Sitten rover lähettäisi 128 antennia 10 mailin etäisyydeltä kauempana puolella radioaaltojen kaappaamiseksi. Tällainen projekti voisi edetä 2020-luvun puolivälissä tai loppupuolella, Burns sanoi, ja se maksaa noin miljardi dollaria.
Kosmologiatutkimuksen tekemisen lisäksi tällainen ryhmä voisi myös auttaa tähtitieteilijöitä ymmärtämään, mitkä eksoplaneetat saattavat parhaiten edistää elämää. Yksi keskeinen aineosa, tutkijoiden mukaan, saattaa olla magneettikenttä joka kietoutuu planeetan ympärille ja pitää ilmapiirin paikoillaan.
"Olemme ehkä tulleet alustavaan johtopäätökseen, että sellaisen elämän muodostamiseksi, kuten me tunnemme, että magneettikentän pitäminen on erittäin tärkeää", Burns sanoi. Ja näiden magneettikenttien pitäisi "syttyä", kun niitä katsotaan radioteleskoopeilla, hän sanoi. "Tämä on ainoa tapa etsiä magneettikenttiä, joissa on joukko näitä matalataajuisia teleskooppeja kuun kaukana."
- Kiinan Chang'e-4 Rover pitää napsauttamalla upeita valokuvia Kuun kaukana
- Hämmästyttäviä kuvakuvia NASA: n Lunar Reconnaissance Orbiterilta
- Kuvia Kuun kaukaiselta puolelta! Kiinan Chang'e 4 Lunar Landing in Pictures
