ด้วยภารกิจ Artemis 1 ของ NASA ที่ออกสู่ดวงจันทร์ในเดือนนี้ กำลังพิจารณา

สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับดวงจันทร์และเหตุผลที่เราสนใจ เข้าร่วมกับเราสำหรับรายงานพิเศษ Moon Week ของเราในการนับถอยหลังสู่ Artemis 1วิทยาศาสตร์ที่มีศักยภาพจากภารกิจทางจันทรคติในอนาคตนั้นกว้างไกลเกินกว่าดวงจันทร์กล้องโทรทรรศน์วิทยุใหม่ที่อยู่อีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์ สามารถใช้ประโยชน์จากการสำรวจดวงจันทร์ในยุค อาร์ทิมิส ยุค ใหม่ของ NASA ได้นักวิทยาศาสตร์ที่หวังว่าสักวันหนึ่งจะใช้กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวเพื่อสำรวจลึกลงไปในจักรวาลมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ที่เพิ่งปฏิบัติการใหม่ กล่าว สามารถ.

• บทความอื่น ๆ : laurelvilleelementary.com

“ข้อโต้แย้งในการวางกล้องโทรทรรศน์วิทยุไว้ที่ด้านไกลของดวงจันทร์คือการดูความถี่วิทยุที่ต่ำกว่าซึ่งมีมลพิษอย่างหนักจากการส่งสัญญาณวิทยุของมนุษย์บนโลก” Steven Kahn นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนียกล่าวกับ Space.com .ที่เกี่ยวข้อง : เมื่อ NASA ใกล้จะกลับสู่ดวงจันทร์ด้วยโปรแกรม Artemis ความตื่นเต้นของนักวิทยาศาสตร์ทางจันทรคติถึงระดับไข้

คลิกที่นี่เพื่อดูวิดีโอ Space.com เพิ่มเติม…ปิดคาห์นเป็นผู้นำคณะสำรวจด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชุดหนึ่ง (Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s) โดยเน้นที่การสังเกตการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากอวกาศ ข้อเสนอสำหรับกล้องโทรทรรศน์ดวงจันทร์ชื่อFARSIDEนำโดยแจ็ค เบิร์นส์ แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ ได้รับการเสนอให้เป็นภารกิจ ‘ระดับโพรบ’ ที่อาจมีมูลค่า 1 พันล้านดอลลาร์ถึง 2 พันล้านดอลลาร์ Burns ทำงานเกี่ยวกับแผนสำหรับกล้องโทรทรรศน์วิทยุบนดวงจันทร์ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1980 แต่ท้ายที่สุดแล้ว FARSIDE ก็ไม่ได้รับเลือกให้เป็นข้อเสนอแนะจากการสำรวจในทศวรรษหน้า

อย่างไรก็ตาม แนวคิดใหม่ล่าสุดกำลังได้รับการประเมินที่เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุ Lunar Crater ซึ่งนำโดย Saptarshi Bandyopadhyay จากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ในแคลิฟอร์เนีย

“เราต้องการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 350 เมตรในหลุมอุกกาบาตกว้าง 1.3 กิโลเมตรที่ด้านไกลของดวงจันทร์” Bandyopadhyay นักเทคโนโลยีหุ่นยนต์กล่าวกับ Space.com (นั่นคือจานกว้าง 1,150 ฟุตในปล่องภูเขาไฟ 0.8 ไมล์)

แผนเดิมมีไว้สำหรับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กว่านั้น ซึ่งมีขนาด 0.6 ไมล์ (1 กม.) แต่ขนาดที่แท้จริงของเครื่องมือนั้นพิสูจน์แล้วว่าไม่สามารถทำได้เนื่องจากมวลรวมที่จะต้องปล่อยออกจากโลก โชคดีที่ “เมื่อเราดูวิทยาศาสตร์ เราตระหนักว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง 350 เมตรก็เพียงพอที่จะให้วิทยาศาสตร์ที่เราต้องการได้” Bandyopadhyay กล่าว

วิทยาศาสตร์นั้นเกี่ยวข้องกับการย้อนเวลากลับไปสู่ยุคไกลที่เรียกว่ายุคแห่งการรีออไนเซชัน ไม่นานหลังจากบิกแบงไม่มีดาวและกาแล็กซี มีเพียงหมอกไฮโดรเจนเป็นกลางขนาดมหึมา ช่วงเวลานี้ได้รับการขนานนามว่า ” ยุคมืดแห่งจักรวาล ” ในที่สุด ไฮโดรเจนก็เริ่มรวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นดาวและดาราจักร ทำให้จักรวาลสว่างไสวและทำให้ไฮโดรเจนเป็นกลางแตกตัวเป็นไอออน เป็นยุคแรกๆ ที่กล้องโทรทรรศน์วิทยุของปล่องภูเขาไฟดวงจันทร์หวังว่าจะได้เห็น

คลิกที่นี่เพื่อดูวิดีโอ Space.com เพิ่มเติม…โดยปกติ ไฮโดรเจนที่เป็นกลางจะปล่อยคลื่นวิทยุที่ความยาวคลื่น 8.3 นิ้ว (21 เซนติเมตร) แต่การขยายตัวของจักรวาลจะทำให้ความยาวคลื่นของคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากไฮโดรเจนในยุคมืดยาวขึ้นเป็นความยาวคลื่นหลายสิบเมตร

การตรวจจับแสงความยาวคลื่นยาวบนโลกนี้ทำได้ยาก ส่วนหนึ่งเป็นเพราะไอโอสเฟีย ร์ (ชั้นบรรยากาศชั้นบน) สามารถสะท้อนแสงของความยาวคลื่นเหล่านี้กลับเข้าไปในอวกาศได้ และส่วนหนึ่งเป็นเพราะการรบกวนของคลื่นวิทยุภาคพื้นดินสามารถบดบังแสงได้ สิ่งที่ต้องทำคือสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดยักษ์ที่ด้านไกลของดวงจันทร์ ซึ่งไม่มีไอโอโนสเฟียร์ และที่ซึ่งดวงจันทร์เองสามารถป้องกันกล้องโทรทรรศน์จากการรบกวนจากโลกได้

Bandyopadhyay กล่าวว่า “การสำรวจ Decadal ของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เมื่อเร็วๆ นี้พูดถึงความจำเป็นในการทำความเข้าใจว่ายุคมืดเป็นอย่างไร และการทำงานประเภทนี้จำเป็นต้องมีการวัดด้วยเครื่องรับเดี่ยวทั่วโลก “นั่นคือสิ่งที่เรากำลังเสนอ”

แผนของ Bandyopadhyay คือการส่งยานอวกาศไปยังปล่องภูเขาไฟที่เหมาะสมบนด้านไกลของดวงจันทร์ ยานอวกาศจะลงจอดในปล่องภูเขาไฟแล้วยิงสายเคเบิลหลายเส้นพร้อมสมอไปที่ขอบปล่องภูเขาไฟ ซึ่งสมอจะเจาะเข้าไปในดวงจันทร์เรโกลิธอย่างแน่นหนา จากนั้นสายเคเบิลจะดึงให้แน่น สร้างกรอบสำหรับยึดจานวิทยุแบบตาข่าย ซึ่งจะพับเหมือนโอริกามิในแลนเดอร์และเปิดออกเมื่อสายเคเบิลดึงตึง เสาอากาศป้อนจะถูกติดตั้งไว้เหนือจาน และยานอวกาศเหนือศีรษะจะส่งสัญญาณบีคอนเพื่อช่วยปรับเทียบกล้องโทรทรรศน์ก่อนแล้วจึงทำหน้าที่เป็นรีเลย์สำหรับข้อมูลและคำสั่ง เนื่องจากไม่สามารถมองเห็นโลกจากด้านไกลของดวงจันทร์ได้ จึงซ่อนอยู่ตามสภาพที่เป็นอยู่ ด้านหลังร่างของดวงจันทร์

อย่างน้อยนั่นคือแผน กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Lunar Crater อยู่ในระยะที่ 2 ของโครงการพัฒนา Innovative Advanced Concepts (NIAC) ของ NASA ซึ่งได้รับเงินทุนจำนวน 500,000 ดอลลาร์สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็น แต่นั่นเป็นหนทางไกลจากงบประมาณหลายพันล้านดอลลาร์ที่จะทำให้ภารกิจกล้องโทรทรรศน์ประสบความสำเร็จ