Нові грані вивчення космосу. Чотири проекти телескопів і обсерваторій, які NASA побудує на Місяці

Lunar Crater Radio Telescope
Фото: ISS | Lunar Crater Radio Telescope

Нові обсерваторії допоможуть ученим розширити наявні знання про Всесвіт, а також отримати ще більше нових даних.

На Місяці, який розташований на відстані 380 000 кілометрів від Землі, можна проводити спостереження в умовах радіотиші, а також в ультрафіолетовому світлі, який блокується атмосферою Землі, що може допомогти дізнатися більше про ранній Всесвіт. Видання Forbes у своїй статті пропонує познайомиться з чотирма проектами майбутніх космічних обсерваторій, які можна побудувати на Місяці.

  • Lunar Crater Radio Telescope (LCRT)

Тип: радіотелескоп (параболічний рефлектор)

Розмір: 1 кілометр завширшки

Місце розміщення: кратер завглибки 700 м на зворотному боці Місяця.

Автором концепції радіотелескопу Lunar Crater Radio Telescope є фахівець з робототехніки Лабораторії реактивного руху NASA Саптарші Бандіопадхай. Його проект виграв грант NASA в розмірі 500 000 доларів.

LCRT призначений для вимірювання довгохвильових радіохвиль, які з'явилися через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху, але до утворення зірок. Вони відображаються іоносферою Землі.

"Радіотелескопи на Землі не можуть бачити космічні радіохвилі в діапазоні близько 10 метрів або більше через нашу іоносферу, тому є ціла область Всесвіту, яку ми просто не можемо бачити", — говорить Бандіопадхай. "Але попередні ідеї створення радіоантени на Місяці були дуже ресурсоємними і складними, тому ми були змушені придумати щось інше".

План Бандіопадхая полягає в тому, щоб створити антену завширшки понад 1 км у кратері завширшки понад 3 км. "Наш приймач всередині кратера завглибки 700 метрів. Ми розміщуємо і приймач, і відбивач всередині кратера. Відбивач на дні кратера, а приймач — на висоті 500 м над ним, але все ж на 200 м нижче за край кратера", — говорить Бандіопадхай. "Ми можемо все добре встановити, адже на Місяці це зробити значно легше, тому що там одна шоста сили тяжіння Землі".

Це відразу вирішує багато проблем, пов'язаних з будівництвом. Відбивач закріплюється на місці в 16 точках по периметру обода, а щільність там така, що відбивач пасивно зберігає необхідну параболічну форму.

Матеріали для будівництва LCRT будуть доставлені на Місяць космічними кораблями разом з декількома місяцеходами DuAxel, які допоможуть встановити радіотелескоп.

The Ultimately Large Telescope
The Ultimately Large Telescope
Фото: ISS
  • The Ultimately Large Telescope (ULT)

Тип: оптичний телескоп (кріогенне рідинне дзеркало, що обертається)

Розмір: 100 метрів

Місце розміщення: кратер на північному або південному полюсі Місяця.

Жоден телескоп не може вивчати перші зірки у Всесвіті, крім одного. Група астрономів з Техаського університету в Остіні передбачає, що ULT може бути досить потужним, щоб виявляти світло, що виходить з того часу, коли не було ніяких галактик, а були тільки зірки — це близько 13 мільярдів років тому. Ці зірки можуть бути в 100 разів більшими за наше Сонце.

ULT завжди буде направлена в зеніт з кратера на північному або південному полюсі Місяця, які постійно перебувають у тіні. Телескоп, що живиться сонячними батареями, розташованими в іншому місці, буде працювати автономно і відправляти свої дані назад на Землю через орбітальний супутник-ретранслятор.

Замість використання скла для зменшення ваги пропонується, щоб екрановане дзеркало телескопа було виготовлено з відбивальної металевої рідини, яка буде постійно обертатися, щоб зберегти свою параболоїдну форму. Однак, автори проекту побоюються, що місячний пил може вплинути на спостереження, тому будуть потрібні випробування на місці.

FarView
Робот встановлює антену FarView
Фото: ISS
  • FarView

Тип: 100 000 дипольних радіоантен

Розмір: 20 квадратних кілометрів.

Місце розміщення: рівна ділянка недалеко від центру Місяця.

FarView — ще один місячний радіотелескоп, розробку якого фінансує NASA.

FarView буде являти собою мережу зі 100 000 радіоантен, які встановлять роботи на Місяці з використанням витягнутих з її надр матеріалів. Це буде інтерферометр із загальною площею спостережень у 400 кілометрів, і він може бути готовий до роботи до початку 2030-х років.

"FarView буде найбільш чутливою астрономічною обсерваторією в історії, і ми можемо побудувати її, використовуючи майже винятково місячні матеріали", — говорить доктор Рональд Полідан, головний дослідник проекту FarView.

Gravitational-Wave Lunar Observatory for Cosmology
Gravitational-Wave Lunar Observatory for Cosmology
Фото: ISS
  • Gravitational-Wave Lunar Observatory for Cosmology

Тип: інтерферометр

Розмір: невідомий

Місце розміщення: Місяць.

Фокус уже писав про недавно опубліковане дослідження, у якому обґрунтовується безпрецедентна чутливість гравітаційно-хвильової інфраструктури на поверхні Місяця для відкриття "нової фізики". Гравітаційні хвилі є збуреннями кривини простору-часу і можуть допомогти астрономам виміряти, наскільки швидко розширюється Всесвіт.

Ця обсерваторія скористається відсутністю атмосфери на Місяці і значною сейсмічною активністю для аналізу злиття чорних дір, нейтронних зірок і темної матерії в межах 70% спостережуваного Всесвіту.