Chociaż koncepcja Lunar Crater Radio Telescope, czyli LCRT, nie jest kompletną oficjalną misją NASA, była rozwijana od lat. Projekt otrzymał niedawno zapłatę w wysokości 500 000 dolarów po wejściu w drugą fazę programu NASA Innovative Advanced Concepts.
Teleskop mógł mierzyć fale radiowe kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, który stworzył nasz wszechświat, zanim pojawiły się pierwsze gwiazdy.
Kosmolodzy wymknęli się szczegółom tego rozdziału w historii naszego wszechświata, a te fale radiowe mogą ujawnić, co wydarzyło się w tamtym okresie.
„Chociaż nie było gwiazd, w ciemnych epokach wszechświata było obfite ilości wodoru – wodoru, który ostatecznie byłby surowcem dla pierwszych gwiazd” – powiedział Joseph Lazio, członek zespołu LCRT i radioastronomer w NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii, w oświadczeniu.
„Mając radioteleskop wystarczająco duży od Ziemi, możemy śledzić procesy, które doprowadziłyby do powstania pierwszych gwiazd, a może nawet znaleźć wskazówki dotyczące natury ciemnej materii”.
Projekty takie jak LCRT są wybierane przez program podczas procesu wzajemnej oceny w celu oceny propozycji misji, które poprawią nasze zrozumienie i eksplorację kosmosu. Są to początki tego teleskopu, co może wymagać lat rozwoju technologicznego, ale takie podejście napędza wybór NASA w przyszłych misjach.
„Innowacja jest kluczem do przyszłej eksploracji kosmosu, a promowanie dzisiejszych rewolucyjnych pomysłów, które mogą wydawać się dziwne, przygotuje nas do nowych misji i nowych metod eksploracji w nadchodzących dziesięcioleciach” – powiedział w oświadczeniu Jim Reuter, zastępca dyrektora misji kosmicznej NASA. . .
Daleka strona księżyca
Teleskopy radiowe używane przez naukowców na Ziemi nie mogą ocenić fal radiowych z tej kosmicznej epoki, ponieważ są one blokowane przez jonosferę, naładowane cząstki w górnych warstwach atmosfery naszej planety. Ziemia jest również pełna własnych emisji radiowych, które mogą uniemożliwić śledzenie słabych sygnałów przez radioastronomię.
Saptarshi Bandyopadhyay, główny badacz w LCRT i technolog robotyki w Jet Propulsion Laboratory, powiedział w oświadczeniu. „Jednak poprzednie pomysły budowy anteny radiowej na Księżycu wymagały dużych nakładów i były skomplikowane, więc musieliśmy wymyślić coś innego”.
Im większy radioteleskop, tym lepsza czułość przy śledzeniu długich fal radiowych.
Krater, który rozciąga się na ponad 2 mile (3 kilometry), może pomieścić radioteleskop z anteną o szerokości ponad 0,5 mili (1 kilometr).
Dla porównania, Arecibo miało szerokość 1000 stóp (305 metrów), a teleskop sferyczny z aperturą pięćset metrów (FAST) w Chinach miał szerokość 1600 stóp. Oba są zbudowane w naturalnych zagłębieniach, aby wspierać ich konstrukcje w kształcie misy.
Wewnątrz tych zbiorników znajdują się tysiące odblaskowych paneli, dzięki którym cała antena odbiera fale radiowe. Na kablach nad anteną zawieszony jest odbiornik, który może mierzyć fale radiowe odbijające się od pojemnika. Wieże kotwiące kable. Arecibo przestało działać po tym, jak niektóre z tych kabli i wież uległy awarii, talerz poniżej pękł, a panele pękły.
Zespół budujący robota
Bandyopadhyay i jego zespół chcą uprościć to do bardziej podstawowego projektu, który nie będzie wymagał przenoszenia ciężkiego sprzętu na Księżyc.
Alternatywnie roboty mogą zbudować naczynie za pomocą drucianej siatki, która zakrywa środek otworu. Jeden statek kosmiczny może przenieść sieć z Ziemi na Księżyc, podczas gdy oddzielny lądownik może dostarczyć łaziki do zbudowania anteny.
Ten mobilny pojazd DuAxel jest koncepcją rozwijaną w JPL. Dwa poruszające się jednoosiowe pojazdy mogą pozostawać w kontakcie za pomocą liny, ale nadal są oddzielone od siebie, przy czym jeden działa jako kotwica na krawędzi krateru, a drugi spada na podłogę wykopu w celu budowy.
„DuAxel rozwiązuje wiele problemów związanych z zawieszaniem tak dużej anteny w kraterze księżycowym” – powiedział w oświadczeniu Patrick McGarry, członek zespołu LCRT i DuAxel oraz technolog robotyki w JPL. „Pojedyncze łaziki Axel mogą wnikać do krateru podczas mocowania do przewodów, napinania i podnoszenia przewodów w celu zawieszenia anteny”.
Najnowsze fundusze przyznane zespołowi pomogą zdefiniować wyzwania, ukierunkować różne podejścia do misji i zdefiniować możliwości teleskopu.
Pierwszym wyzwaniem jest rzeczywisty projekt sieci przewodowej. Powinien być wystarczająco mocny i elastyczny, aby zachować kształt i odstępy, ale nadal wystarczająco lekki, aby latać na Księżyc. I będzie musiał przetrwać wahania temperatury powierzchni Księżyca od 280 stopni Fahrenheita (minus 173 stopni Celsjusza) do 260 stopni Fahrenheita (127 stopni Celsjusza).
Zespół decyduje również, czy łaziki powinny być w pełni autonomiczne, czy też będą potrzebować zespołu do obsługi ludzi na ziemi.
Naukowcy będą pracować nad tymi decyzjami przez następne dwa lata z nadzieją, że ich projekt zostanie wybrany do dalszego rozwoju.
„Rozwój tej koncepcji może zaowocować po drodze znaczącymi przełomami, zwłaszcza w odniesieniu do technologii dyfuzyjnych i wykorzystania robotów do budowy gigantycznych konstrukcji poza Ziemią” – powiedział Bandiupadhyay. „Jestem dumny, że pracuję z tym zróżnicowanym zespołem ekspertów, którzy inspirują świat do myślenia o wielkich pomysłach, które mogą doprowadzić do przełomowych odkryć dotyczących wszechświata, w którym żyjemy”.
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
