Radioteleskop rozplątuje 3 anteny za daleką stroną księżyca


Na cichej orbicie po drugiej stronie Księżyca, trzy anteny radiowe są teraz wyciągnięte, wyciągając szepty z tajemniczego okresu na początku historii wszechświata.

Urządzenia są podłączone do chińskiego satelity komunikacyjnego Queqiao, który wspiera krajową misję księżycową, Chang'e 4. Jako sprzęt do eksperymentu nazwany Odkrywcą Niderlandów i Chin o niskiej częstotliwości, anteny stanowią pierwszy krok w kierunku schowania się za Księżycem, aby uciec od wiecznego gadania technologicznego współczesnej Ziemi, które stanowi ciągłe wyzwanie dla radioastronomii.

„Misja pojawiła się podczas wizyty naszego króla w Chinach w celu omówienia współpracy w kosmosie”, powiedział Heino Falcke, radiowy astronom z Radboud University w Holandii i główny naukowiec eksperymentu, powiedział Space.com w sierpniu. „Chiny oczywiście chciały lecieć na Księżyc; zaproponowaliśmy, aby to zrobić radioteleskopy na Księżycu. ”

Związane z: Chang'e 4 na zdjęciach: Misja Chin na dalekiej stronie Księżyca

Kluczem do współpracy było to, że Chiny nie chciały tylko udać się na księżyc – chciały przejść na drugą stronę, czego nigdy wcześniej nie dokonano. Priorytetem nauki w Chinach było lepsze zrozumienie różnice między dwiema stronami księżyca i czego to może nas nauczyć o historii księżyca.

Ale daleka strona Księżyca jest również jedynym miejscem w Układzie Słonecznym, w którym ogromna ilość skał może chronić instrumenty przed falami świetlnymi wytwarzanymi przez technologię ziemską. Te sygnały radiowe o długich falach stale wyciekają na powierzchnię Ziemi i na orbitę wokół naszej planety.

Frustrujące jest to, że odcisk palca tych sygnałów pokrywa się dokładnie ze szczególnie intrygującym sygnałem z okresu, który naukowcy nazywają epoką reionizacji, po Wielkim Wybuchu, ale zanim gwiazdy zaczęły się łączyć. „The Big Bang zniknął, miałeś nudny, zimny, ciemny wszechświat wypełniony ciemną materią i wodorem – powiedział Falcke. – Zasadniczo jest to ocean wodoru. To wszystko. Bez gwiazd, nic ”.

Od dziesięcioleci radio-astronomowie marzyli o toczeniu cienkich drutów po drugiej stronie Księżyca, aby uchwycić te sygnały. Trzy anteny nie są tak ambitne, ale ich wdrożenie 27 listopada stanowi pierwszy krok w kierunku sprostania takiemu wyzwaniu.

Związane z: Projekt Chang'e: Chińskie misje księżycowe wyjaśnione

Ilustracja artysty chińskiego satelity przekaźnikowego Queqiao, który wystartował 20 maja 2018 r. (Źródło zdjęcia: CNSA)

Eksplorator niskich częstotliwości Holandia-Chiny wystartował w maju 2018 roku na pokładzie Chin Przekaźnik satelitarny Queqiao, które wystartowało w ramach przygotowań do misji Chang'e 4 na drugą stronę Księżyca, która przybyła w styczniu. Queqiao tworzy ogromne, leniwe koła wokół tego, co inżynierowie statków kosmicznych nazywają punktem Lagrange 2, miejscem bezpośrednio za Księżycem od Ziemi.

Jeśli Ziemia jest tułowiem, a księżyc głową, Queqiao wykrywa aureolę szerszą niż obwód księżyca nad nią, prostopadle do linii łączącej środki dwóch sfer skalnych. Z tej orbity Queqiao może odbijać sygnały między Ziemią a dwoma robotami po drugiej stronie Księżyca.

Rozmieszczenie oznacza, że ​​anteny nie są całkowicie ekranowane przed hałasem radiowym Ziemi: trochę zakrada się wokół krawędzi księżyca. A jazda autostopem przez satelitę komunikacyjną również jest dla niektórych przydatna gadanie radiowe. „Przynosimy ze sobą własne źródło zakłóceń i chociaż jesteśmy za Księżycem, wciąż cały czas widzimy Ziemię” – powiedział Falcke.

Kluczowym priorytetem misji będzie zatem pomiar samej interferencji, a także próba przechwycenia danych naukowych. Przyrząd zbierał już dane przez kilka godzin każdej nocy księżycowej, podczas gdy roboty powierzchniowe spały, aby zrozumieć sygnały generowane przez sam statek kosmiczny. Teraz zespół ma zarówno więcej czasu, jak i pomoc (i oczywiście zakłócenia) anten.

„Nasz wkład w chińską misję Chang'e 4 znacznie się teraz zwiększył” – Marc Klein Wolt, dyrektor zarządzający Radboud Radio Lab i lider projektu, powiedział w oświadczeniu. „Mamy okazję przeprowadzić nasze obserwacje podczas 14-dniowej nocy za Księżycem, która jest znacznie dłuższa niż pierwotnie zakładano. Noc księżycowa jest teraz nasza”.

Według oświadczenia anteny nie rozwinęły się tak płynnie, jak oczekiwał zespół, więc personel misji wstrzymał operację, aby zebrać trochę danych. Zgodnie z oświadczeniem, w obecnej konfiguracji urządzenia powinny być w stanie odbierać sygnały z około 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Czkawka związana z rozmieszczeniem może być konsekwencją półtora roku spędzonego już w trudnym środowisku kosmicznym.

Holendersko-chiński moduł niskiej częstotliwości został zaprojektowany do pracy przez trzy lata, ale połowę tego czasu pochłonęły opóźnienia w rozmieszczeniu anten, kiedy Chiny nie chciały ryzykować komunikacji z robotami Chang'e 4. Sam statek kosmiczny Queqiao został zaprojektowany do pozostawania w pracy przez 10 lat, co może dać eksperyment radiowy dłuższy okres.

Falcke powiedział, że ma nadzieję, że orbita Queqiao zostanie w końcu dostrojona tak, że instrument może przynajmniej tymczasowo schować się w cichej strefie za Księżycem, gdzie mógłby zebrać czystsze dane.

„W pewnym sensie jest to teraz ciasto na niebie” – powiedział Falcke. „Nie mamy żadnej gwarancji”.

Napisz do Meghan Bartels na mbartels@space.com lub śledź ją @meghanbartels. Podążaj za nami na Twitterze @Spacedotcom i dalej Facebook.

Baner All About Space

Potrzebuje więcej miejsca? Możesz uzyskać 5 numerów naszego magazynu „All About Space” za 5 USD najnowsze niesamowite wiadomości z ostatniej granicy! (Źródło zdjęcia: magazyn All About Space)