Por fin, un radiotelescopio en el lado lejano de la luna

Espacio Publicado por Kelly Kizer Whitt y 19 de mayo de 2021 El radiotelescopio del cráter lunar tiene un diámetro propuesto de 1 km (0,6 millas), mucho más grande en la baja gravedad de la luna que cualquier radiotelescopio terrestre. Si se completa, este telescopio será el radiotelescopio de apertura completa más grande de nuestro sistema solar. Imagen vía Saptarshi Bandyopadhyay/ NASA.

A fines de 2020, el amado radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico colapsó y fue dado de baja. Era un radiotelescopio tipo plato, construido en una depresión natural del paisaje. Ahora, mientras la comunidad astronómica lamenta la pérdida de Arecibo, un equipo de científicos acaba de superar otro obstáculo para construir un radiotelescopio mucho más grande. En abril de 2021, Innovative Advanced Concepts de la NASA otorgó al proyecto Lunar Crater Radio Telescope $ 500,000 para una mayor investigación y desarrollo. Este telescopio también se construirá en una depresión natural en el paisaje, en este caso un cráter en forma de cuenco en el lado oculto de la luna.

¿Dónde y cómo se construiría un telescopio en un lugar tan remoto e inaccesible? Después de todo, hasta ahora, solo una nave espacial ha realizado un aterrizaje suave con éxito en el lado oculto de la luna, y es la Chang'e 4 de China, que logró el primer aterrizaje suave de la humanidad en el lado oculto el 3 de enero de 2019. A los científicos, Chang' El éxito de e 4 solo demuestra que se puede hacer , y el equipo del radiotelescopio del cráter lunar tiene un plan innovador. Su idea es desplegar robots espaciales para construir el radiotelescopio de media milla de ancho (1 km de ancho) en uno de varios cráteres propuestos en el lado oculto de la luna. El telescopio en sí consistirá en una malla de alambre.

DuAxel es un concepto robótico en desarrollo que consistiría en dos rovers atados. Un rover permanecería en el borde del cráter y actuaría como un ancla, mientras que el segundo rover viajaría por la pared del cráter hacia el cuenco para construir el telescopio. Una nave espacial separada entregaría un plato de malla de alambre al centro del cráter que los robots desplegarían y arrastrarían por las paredes del cráter para anclarlo en el borde.

El diseño de la malla de alambre en sí será un desafío, ya que debe ser fuerte, flexible y liviano. La malla tendrá que mantener un espacio preciso y una forma parabólica sin dejar de ser capaz de soportar rangos de temperatura de -280 grados Fahrenheit (-173 C) a 260 grados Fahrenheit (127 C).

Se puede hacer? ¿Debe hacerse? El hecho es que un radiotelescopio en el otro lado de la luna ha sido un sueño de larga data de los visionarios del espacio.

Concepto artístico de los rovers DuAxel erigiendo los cables y el plato del radiotelescopio del cráter lunar. Imagen vía NASA/Vladimir Vustyansky.

Un radiotelescopio en la cara oculta de la Luna tendría muchas ventajas sobre un instrumento similar construido en la Tierra. Si bien existen grandes radiotelescopios en la Tierra (el más grande, actualmente, es FAST en China), nuestra ionosfera impide que los radiotelescopios terrestres vean longitudes de onda superiores a 33 pies (10 metros). La falta de atmósfera en la luna permitirá que las longitudes de onda de radio más largas alcancen un telescopio construido en la luna. Y el otro lado de la luna es un sitio excelente para un radiotelescopio. Eso es porque la propia luna bloqueará la charla de radio emitida desde la Tierra. Estas ventajas abrirán un rango de longitudes de onda que los astrónomos no han podido explorar. Como dijo Saptarshi Bandyopadhyay del JPL, líder del equipo de investigación del radiotelescopio del cráter lunar, sobre los factores limitantes de la Tierra:

Hay toda una región del universo que simplemente no podemos ver.

La NASA dijo el 5 de mayo de 2021 que el acceso a las longitudes de onda de radio más largas, a través del radiotelescopio del cráter lunar, será particularmente efectivo para investigar la Edad Oscura del universo. Este período en la historia temprana de nuestro universo ocurrió después del Big Bang y antes de las primeras estrellas. El período de tiempo inmediatamente posterior al Big Bang se puede estudiar a través del fondo cósmico de microondas. El Telescopio Espacial Hubble (y pronto el Telescopio Espacial James Webb) pueden mirar atrás en el tiempo a las primeras estrellas y galaxias. Pero las Edades Oscuras de nuestro universo son… bueno… oscuras. Duraron unos cientos de millones de años después del Big Bang y podrían contener la respuesta a los secretos sobre por qué nuestro universo se ve así. El miembro del equipo del radiotelescopio Lunar Crater, Joseph Lazio, del JPL, dijo:

Si bien no hubo estrellas, hubo abundante hidrógeno durante la Edad Oscura del universo, hidrógeno que eventualmente serviría como materia prima para las primeras estrellas. Con un radiotelescopio suficientemente grande fuera de la Tierra, podríamos rastrear los procesos que conducirían a la formación de las primeras estrellas, tal vez incluso encontrar pistas sobre la naturaleza de la materia oscura.

Concepto artístico con una vista desde el interior del cráter que alberga el radiotelescopio del cráter lunar, donde estaría el plato de malla de alambre, mirando hacia el receptor suspendido arriba. Imagen vía NASA/Vladimir Vustyansky. Concepto artístico del radiotelescopio del cráter lunar propuesto en un cráter en el lado oculto de la luna, visto desde la distancia. Imagen vía NASA/Vladimir Vustyansky.

El equipo pasará los próximos dos años desarrollando aún más sus ideas, con la esperanza de que sus sueños de un gran radiotelescopio en el otro lado de la luna se hagan realidad y revelen los secretos del universo primitivo. Bandyopadhyay dijo:

El desarrollo de este concepto podría producir algunos avances significativos en el camino, en particular para las tecnologías de implementación y el uso de robots para construir estructuras gigantescas fuera de la Tierra. Estoy orgulloso de trabajar con este equipo diverso de expertos que inspiran al mundo a pensar en grandes ideas que pueden hacer descubrimientos innovadores sobre el universo en el que vivimos.

Concepto del artista que muestra, paso a paso, cómo se desplegarían el módulo de aterrizaje y el rover DuAxel y se construiría la antena parabólica en un cráter de la luna. Imagen a través de la Universidad de Illinois.

En pocas palabras: el equipo que intenta hacer realidad el radiotelescopio del cráter lunar recibió $ 500,000 para promover sus ideas de desarrollo. Un telescopio tan grande en el lado opuesto de la luna permitiría a los científicos explorar un rango de longitudes de onda de radio que no pueden ver desde la Tierra y abriría la puerta para aprender más sobre la Edad Oscura del universo.

Vía NASA

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Sobre el Autor:

Kelly Kizer Whitt ha sido escritora científica especializada en astronomía durante más de dos décadas. Comenzó su carrera en la revista Astronomy y ha realizado contribuciones periódicas a AstronomyToday y Sierra Club, entre otros medios. Su libro ilustrado para niños, Solar System Forecast, se publicó en 2012. También ha escrito una novela distópica para adultos jóvenes titulada A Different Sky. Cuando no está leyendo o escribiendo sobre astronomía y contemplando las estrellas, le gusta viajar a los parques nacionales, crear crucigramas, correr, jugar tenis y hacer paddleboard. Kelly vive con su familia en Wisconsin.

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Los telescopios de tipo refractor serán las mejores apuestas para las observaciones de la Luna y los planetas, mientras que los reflectores son las mejores opciones para la astronomía de cielo profundo.

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Entonces, ¿qué tamaño de telescopio se necesitaría para ver un caminante lunar? Para obtener una resolución de menos de 2 metros (6 pies) cuando la Luna está más cerca, necesitaríamos un telescopio capaz de resolver ángulos tan pequeños como 0,001 segundos de arco. Eso se traduce en un diámetro superior a los 100 metros (4.000 pulgadas).

¿Cuál es el precio del telescopio para ver la Luna?

Disponible en el mercado a solo Rs. 6999, este telescopio tiene una longitud de tubo óptico de 600 milímetros y una lente Barlow Eye Piece.

¿Podemos poner un telescopio en la Luna?

La falta de atmósfera en la luna permitirá que las longitudes de onda de radio más largas alcancen un telescopio construido en la luna. Y el otro lado de la luna es un sitio excelente para un radiotelescopio. Eso es porque la propia luna bloqueará la charla de radio emitida desde la Tierra.

Video: moon telescope