ستنطلق مهمة صغيرة لاختبار تكنولوجيا الكشف عن موجات الراديو من العصور المظلمة الكونية منذ أكثر من 13.4 مليار سنة إلى الجانب البعيد من القمر في عام 2025.
إن مهمة التجارب الليلية الكهرومغناطيسية على سطح القمر، أو LuSEE-Night باختصار، عبارة عن تلسكوب راديوي صغير يتم تمويله من قبل ناسا ووزارة الطاقة الأمريكية بمشاركة علماء من مختبر لورانس بيركلي الوطني، ومختبر بروكهافن الوطني، وجامعة كاليفورنيا، بيركلي، وجامعة مينيسوتا. سوف تنطلق LuSEE-Night كجزء من مهمة ناسا برنامج الحمولات القمرية التجارية.
العصور المظلمة هي الاسم المثير الذي يطلق على الفترة الزمنية التي تلت الانفجار الكبير، عندما كانت النجوم والمجرات الأولى قد بدأت للتو في تكوين وتأين غاز الهيدروجين المحايد الذي ملأ الكون. لا يُعرف سوى القليل عن هذه الفترة، على الرغم من الجهود التي بذلها تلسكوب جيمس ويب الفضائي لبدء التحقيق في هذا العصر.
متعلق ب: القمر: كل ما تريد معرفته عن رفيق الأرض
كان الهيدروجين المحايد الموجود خلال العصور المظلمة قادرًا على امتصاص بعض إشعاعات الكون خلفية الميكروويف الكونيةمما أدى إلى انخفاض في شدة موجات الراديو من تلك الحقبة بترددات تتراوح بين 0.5 و50 ميجاهيرتز.
وقال كاجا روترموند من مختبر لورانس بيركلي الوطني في دراسة “إننا نبحث عن هذا الانخفاض الصغير للغاية الذي يحتمل أن يكون إشارة إلى العصور المظلمة”. إفادة.
الغلاف الجوي للأرض، بالتزامن مع تداخل الراديو الأرضي، يحجب هذه الإشارة الخافتة. الحل هو الذهاب إلى الجانب البعيد القمرحيث لا يوجد جو و أرض وكل ضجيج الراديو غير مرئي.
وقال روترموند: “إذا كنت على الجانب البعيد من القمر، فلديك بيئة نقية وهادئة للراديو يمكنك من خلالها محاولة اكتشاف هذه الإشارة من العصور المظلمة”. “إن LuSEE-Night هي مهمة توضح ما إذا كان بإمكاننا إجراء هذا النوع من الملاحظات من موقع لم نزره من قبل، وأيضًا من نطاق ترددي لم نتمكن من مراقبته مطلقًا.”
ستنضم LuSEE-Lite على القمر إلى LuSEE-Night، والتي ستنطلق إلى حوض شرودنغر، الذي يقع على الجانب البعيد بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، في عام 2024. وستعمل LuSEE-Lite في وضح النهار، لكن LuSEE-Night سوف نقوم باختبار تقنيات مثل الهوائيات والبطاريات لمعرفة ما إذا كان بإمكانها العمل بكفاءة في الظروف شديدة البرودة في الليل القمري، حيث يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى أقل من 280 درجة فهرنهايت (ناقص 170 درجة مئوية). في حين أن الجانب البعيد من القمر يواجه النهار والليل، فإن الليل يستمر لمدة أسبوعين، لذا فإن أي مهمة طويلة الأمد إلى القمر يجب أن تتعامل مع ذلك. لأن LuSEE-Night لن تكون قادرة على رؤية الأرض من الجانب البعيد للقمر، وهو أمر مرحل الأقمار الصناعية سيتعين عليها التواصل مع الأرض نيابة عنها.
تقوم روترموند وزملاؤها في مختبر بيركلي ببناء زوجين من الهوائيات التي ستطير على LuSEE-Night لمحاولة اكتشاف امتصاص الهيدروجين في موجات الراديو من العصور المظلمة الكونية. يبلغ طول الهوائيات 20 قدمًا (6 أمتار) من الطرف إلى الطرف، وهي محملة بنابض ومصممة بحيث تنفك عند الهبوط.
وقال أريتوكي سوزوكي من مختبرات بيركلي: “إن هندسة هبوط أداة علمية على الجانب البعيد من القمر وحدها تعد إنجازًا كبيرًا”. “إذا تمكنا من إثبات أن هذا ممكن – أنه يمكننا الوصول إلى هناك والانتشار والبقاء على قيد الحياة طوال الليل – فإن ذلك يمكن أن يفتح المجال أمام المجتمع والتجارب المستقبلية.”
أول هبوط ناجح على الجانب البعيد من القمر كان في عام 2019، عندما قامت الصين بأول هبوط ناجح على الجانب البعيد من القمر مهمة تشانغ اه 4 هبطت المركبة الجوالة الصغيرة وأطلقت عليها اسم Yutu-2.
قصص ذات الصلة:
– لماذا نحن دائما مفتونون بالقمر
– لماذا الجانب البعيد من القمر غريب جدًا؟ ربما تمكن العلماء من حل لغز القمر
– تلتقط المركبة الفضائية الصينية Yutu 2 صورًا بانورامية جديدة مذهلة من الجانب البعيد للقمر
يمكن اعتبار LuSEE-Night بمثابة مقدمة لحدث أكبر بكثير وأكثر التلسكوب الراديوي الطموح. لقد اقترح العلماء منذ فترة طويلة بناء التلسكوب الراديوي على الجانب البعيد من القمر يمكنه استكشاف كامل الطيف الراديوي دون تداخل الترددات الراديوية من الأرض، وبالتالي اكتشاف الترددات التي لا يمكن اكتشافها من كوكبنا. من شأن مثل هذا التلسكوب أن يطرح تحديات هندسية مثيرة للاهتمام، مثل كيفية بناء تلسكوب كبير في الجزء السفلي من القمر. جاذبية ودرجات الحرارة الباردة.
قد تكون هناك حاجة إلى تلسكوب أكبر وأكثر حساسية، لأنه ليس من المتوقع بالضرورة أن يتمكن LuSEE-Night من اكتشاف العصور المظلمة. أولاً وقبل كل شيء، فهي شركة تستعرض التكنولوجيا، وأي نتائج علمية يمكنها تحقيقها ستكون بمثابة مكافأة.
سيتم نقل LuSEE-Night إلى القمر بالشراكة مع Firefly Aerospace، التي تقوم ببناء مركبة الهبوط “Blue Ghost” التي ستحملها. وتهدف الخطة إلى أن تعمل LuSEE-Night على القمر لمدة 18 شهرًا، حيث تقوم بإعادة شحن بطارياتها باستخدام الطاقة الشمسية خلال الأيام القمرية الطويلة التي تستمر أسبوعين.