Телескоп на обратной стороне Луны будет изучать древние радиоволны, чтобы осветить космические «Темные века»

НАСА и Брукхейвенская лаборатория Министерства энергетики США сотрудничают, чтобы высадить телескоп на «темной стороне Луны» в 2026 году.

В случае успеха миссия станет первым шагом к пониманию «темных веков» Вселенной.

Темные века — это эпоха космологической истории, начавшаяся «всего» через 380 000 лет после Большого взрыва. Возраст Вселенной примерно 13,8 миллиарда лет, поэтому начало космических Средневековья произошло в то время, когда возраст Вселенной составлял всего 0,003 процента от нынешнего возраста.

В темные века не сияли звезды. В результате космологи так и не смогли наблюдать эту раннюю часть истории Вселенной.

«Моделировать вселенную проще до того, как сформировались звезды. Мы можем точно рассчитать практически все», — говорит физик из Брукхейвена Анже Слосар. «Пока что мы можем только делать прогнозы о более ранних стадиях Вселенной, используя ориентир, называемый космическим микроволновым фоном. Сигнал Dark Ages станет новым эталоном. И если прогнозы, основанные на каждом тесте, не совпадают, это означает, что мы открыли новую физику».

Однако древние радиоволны Средневековья все еще остаются в космосе. Их изучение может пролить свет на некоторые из самых больших загадок природы, например, на то, как образовалась сама Вселенная, или на понимание темной энергии. Проблема для астрономов заключается в том, что радиосигналы здесь, на Земле, замаскировали следы древнего прошлого Вселенной.

Именно по этой причине астрономы ищут решение на Луне.

Новый проект под названием « Ночной эксперимент по электромагнетизму поверхности Луны» (LuSEE-Night) направлен на то, чтобы впервые получить доступ к Сигналу Темных веков. LuSEE-Night увидит, как радиотелескоп войдет в историю как первый телескоп, достигший и выживший на обратной стороне Луны — научно правильный термин для того, что мы знаем как темную сторону Луны.

Эта негостеприимная среда на самом деле не всегда темна, но радиомолчания достаточно, чтобы можно было обнаружить Сигнал Темных веков.

Обратная сторона Луны находится в полной темноте в течение 14 земных дней, за которыми следуют 14 дней жестокого солнечного света. Температура колеблется от 121°C до-173°C в течение нескольких часов.

«До Луны добраться легче, чем до Марса, но все остальное сложнее», — объясняет старший научный сотрудник Брукхейвена Пол О'Коннор. «Есть причина, по которой за последние 50 лет на Луну приземлился только один роботизированный марсоход, а шесть отправились на Марс, который находится в 100 раз дальше».

LuSEE-Night должен отводить тепло в вакууме днем ​​и не замерзать ночью. Он должен сделать это, проведя 14 дней непрерывной темноты и проводя первую в своем роде научную работу.

«LuSEE-Night — это не стандартный радиотелескоп, — говорит Слосар. «Это скорее радиоприемник. Он будет работать как FM-радио, принимая радиосигналы в той же полосе частот. Спектрометр находится в центре всего этого. Подобно радиотюнеру, он может выделять радиочастоты и преобразовывать сигналы в спектры. Вот где наш опыт дает нам отправную точку. Несмотря на то, что никто раньше не создавал подобный прибор, мы знаем, как создать самый важный компонент — очень чувствительный спектрометр».

После доставки телескопа посадочный модуль LuSEE-Night полностью отключится, чтобы не создавать помех.

Телескоп удлинит свои четыре трехметровые антенны. Затем LuSEE-Night придется выжить в суровых условиях вакуума на обратной стороне Луны. Мучительное ожидание в 40 дней разделит посадку телескопа и прибытие первого набора данных на Землю через спутник-ретранслятор.

LuSEE-Night предназначен для сбора данных в течение двух лет.