Det er efterhånden almindeligt kendt, at månens 'mørke side' er blevet berømt af Pink Floyd , er faktisk ikke mørk. Den får lige så meget sollys som den side, der er tidevandslåst mod Jorden. Det er dog mørkt på én meget vigtig måde - det er ikke påvirket af radiosignaler, der kommer fra Jorden selv. Hvad mere er, er det endda i stand til at se radiobølger, der ikke når ned til jordens overflade, såsom dem, der er forbundet med kosmisk 'mørke middelalder' da universet kun var et par hundrede millioner år gammelt. Disse to fakta er hovedårsagerne til, at den anden side af månen konstant er blevet udråbt som et potentielt sted for et meget stort radioteleskop. Nu har et projekt sponsoreret af NASA's Institute for Advanced Concepts (NIAC) modtaget flere midler til yderligere at udforske dette spændende koncept.
Projektet, kendt som Lunar Crater Radio Telescope (LCRT), er en del af NIACs fase II-program, og for nylig modtaget $500k i yderligere finansiering for at skubbe projektet videre mod at blive en fuldgyldig NASA-mission. Dette er ikke første gang et radioteleskop på månen er blevet foreslået. Men LCRT-teamet, ledet af Saptarshi Bandyopadhyay hos JPL, har foreslået to nye og interessante funktioner, der gør deres tilgang meget mere attraktiv end tidligere alternativer.
UT-video, der diskuterer nytten af et radioteleskop på den anden side af månen.
Den første funktion har at gøre med at begrænse mængden af materiale, der er nødvendig for at konstruere et radioteleskop. LCRTs foreslåede instrument ville være en én kilometer bred cirkel i et tre kilometer bredt krater. Traditionelle radioteleskoper, som f.eks Fem hundrede meter blænde sfærisk teleskop (HURTIG) og for nylig ødelagt Arecibo Observatorium Brug hundredvis af radioreflekterende paneler til at sende signaler til en observationsplatform ophængt i kabel over modtagerparabolen.
For at færdiggøre et 1 km bredt teleskop skulle tusindvis af reflekterende paneler skabes på Jorden, sendes ud i rummet og derefter placeres præcist, hvor de skal hen. Det er mange opsendelser og en masse vægt, og det gjorde hele konceptet med et måneradioteleskop uholdbart.
Kunstnerens koncept for, hvordan en færdig LCRT ville se ud.
Kredit: Vladimir Vustyansky
Dr. Bandyopadhyays løsning på dette problem er at bruge et trådnet i stedet for solide paneler til at reflektere radiobølgerne til antennen. Dette mesh ville være meget lettere og mindre omfangsrigt, men det skal stadig indstilles præcist for at fungere korrekt. Til det vendte holdet til deres anden nye løsning - dobbelte robotter.
Robotikere hos JPL, som Dr. Bandyopadhyay er en af, har arbejdet på et koncept kaldet DuAxel . Disse robotter har to separate konfigurationer. I den ene ligner de en standard rover med fire hjul. I den anden adskilles de to halvdele. Den ene forankrer sig selv til et bestemt punkt, mens den anden bruger en tøjring til at lette sig ind i ellers uopnåeligt terræn.
Billede af de to halvdele af en DuAxel rover, der arbejder sammen.
Kredit: NASA / JPL-Caltech / J.D. Gammell
Kratervægge ville sandsynligvis være et så uopnåeligt terræn, så det er uvurderligt for enhver sådan teleskopmission at have en robot, der er i stand til at få adgang til både bunden af krateret og op over randen, hvor alle landede forsyninger ville være placeret. Det ville også give robotterne mulighed for at montere antennen, teleskopets kritiske sansestykke, over kraterets centrum ved at påføre spænding i monteringsledningerne og løfte det på plads.
Nogle store forhindringer er stadig tilbage, hvoraf to vil være fokus for dette Fase II NIAC-bevilling . Den første er designet af trådnetværket. Dens fysiske struktur skal være helt rigtig, for at teleskopet kan fungere korrekt. Derudover skal den kunne modstå de ekstreme temperaturforskelle på månen, som svinger mellem -173 C og +127 C. Hvis masken vrider sig selv lidt, kan hele projektet mislykkes.
DuAxels i en operationel test i Mojave.
Kredit: JPL YouTube-kanal
DuAxels selv udgør et andet dilemma - skal de være automatiserede eller have en form for menneskelig indgriben. Er de de eneste værktøjer, der er nødvendige for det massive arbejde med at bygge det største radioteleskop nogensinde?
Mens Dr. Bandyopadhyay og hans team løser disse spørgsmål, sætter andre faktorer en tidsbegrænsning på muligheden for at konstruere et teleskop på dette mest unikke sted. En del af tiltrækningen ved den anden side af månen er dens mangel på interferens fra kunstige radiokilder. Den stilhed er dog ikke garanteret. Der er allerede en satellit, der kredser der , og andre missioner kunne planlægges i den nærmeste fremtid, der ville tilføje forvirrende signaler til datamixet.
Præsentation af Dr. Banyopadhyay om LCRT-konceptet til et NIAC-møde.
Kredit: Saptarshi Bandyopadhyay YouTube-kanal
Når det så er sagt, er LCRT stadig langt fra virkeligheden, og i sin pressemeddelelse er NASA hurtig til at påpege, at den ikke er blevet accepteret som en fuld NASA-mission. Men hensigten med NIAC-programmet er at udvikle koncepter til det punkt, hvor de kunne blive et. Med det i tankerne vil de ekstra en halv million dollars blive ved med at skubbe konceptet fremad og forhåbentlig resultere i en fase III-bevilling, som så vil gå over i et fuldt udbygget NASA-program efter yderligere to års studier. Selvom det kan tage et stykke tid, kan fordelene ved at have et så massivt teleskop på et af de mest radiostille steder i solsystemet ikke undervurderes.
Lær mere:
NASA - Lunar Crater Radio Telescope: Oplyser den kosmiske mørke middelalder
NASA - NASA udvælger innovative, tidlige tekniske koncepter til fortsat undersøgelse
UT - Månen er et ideelt sted for et gravitationsbølgeobservatorium
Astronomy.com - Arecibo er død. Skal vi bygge dens erstatning på Månen?
Lead billede:
Kunstnerens koncept for, hvordan en færdig LCRT ville se ud fra rummet.
Kredit: Vladimir Vustyansky
