Mākslinieka attēlots kosmosa kuģis DAPPER orbītā ap Mēnesi.
(Attēls: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, Kolorādo univ., Boulder)
NASA meklējumi atgriezt cilvēkus uz mēness varētu papildināt pētījumu jomu, kas pēc savas dabas varētu šķist ne īpaši Mēness: kosmoloģija.
Bet tālu mēness puse varētu būt spēcīga vieta, kur atbildēt uz dažiem no pārliecinošākie jautājumi par Visumu - un NASA spiediens atgriezt cilvēkus uz Mēness varētu samazināt cenas pietiekami, lai šo zinātni padarītu par realitāti. Pat zinātnieks, kas vada NASA, lai izpētītu šīs misijas, atzīst, ka tā nebija pati intuitīvākā ideja, kad viņš pirmo reizi par to dzirdēja.
"Mēs kopā bijām [zinātnes gadatirgus] tiesneši un viņi man jautāja, ko es domāju par teleskopiem uz Mēness," Space.com sacīja Kolorādo universitātes Bouldera universitātes astrofiziķis Džeks Burns. "Un es teicu, ka es par to neko daudz nedomāju. Man tas vienkārši nenotika."
Kopš tā laika viņš un viņa kolēģi ir daudz domājuši par to. Viņu secinājums ir tāds, ka observatorijas tālu mēness pusē piedāvā unikālu iespēju mūsdienu astronomiem. Burns šo gadu ir pavadījis, domājot par divām īpašām misijas koncepcijām, kas izstrādātas, lai izmantotu priekšrocības, īpaši koncentrējoties uz periodu pirms zvaigzņu veidošanās, ko sauc par tumšie laikmeti.
"Tas izklausās drausmīgi," par laikmetu sacīja Burns, taču zinātniekiem tas lielākoties ir tikai intriģējošs. "Tajā ir daudz potenciāli patiešām interesantu fiziku un iespēja mums pārbaudīt kosmoloģijas standarta modeli un redzēt, vai mēs to varam sagraut. Ziniet, astronomi vienmēr vēlas visu sabojāt."
Šie novērojumi paļaujas uz to, ka spēja noķerties diezgan ilgi radioviļņi, kurus ir grūti izpētīt no Zemes, jo uz planētas virsmu un orbītā ir traucēta cilvēku tehnoloģija. Tā ir mēness tālākās puses pievilcība: tā ir vienīgā vieta mūsu apkārtnē, kas ir aizsargāta no visiem mūsu pļāpājošajiem gaismas zibšņiem.
"Mēness farsija ir tik reta vide," sacīja Burns. "Tā ir vienīgā patiešām klusā vieta visā iekšējā Saules sistēmā, kur veikt novērojumus ļoti zemās radiofrekvencēs, kas, kā šodien izrādās, patiešām ir pēdējais neatvērtais logs uz elektromagnētisko spektru."
Tā Burns un viņa kolēģi ir sagatavojuši ziņojumu par katru no divām tālās radio zinātnes koncepcijām NASA, kas meklē zinātniskus pētījumus, kas varētu atgriezties pie Artemis programmas, aģentūras centieniem līdz 2024. gadam izkraut cilvēkus uz Mēness. NASA Administrators Džims Bridenstīns atsaucās uz vienu no radio projektiem - orbitālo misiju - preses konferencē par šo kampaņu, kuru sauca par Artemis programma, 9. decembrī.
"Visa šī zinātne, visas šīs zināšanas un visas šīs spējas mums būs pieejamas, jo mēs pirmo reizi kopš 1972. gada palaižam cilvēkus uz Mēness," viņš sacīja. "Mēs varam iegūt daudz vairāk astrofizikas zinātnes un informācijas, nekā mēs jebkad varētu iegūt, ja mums nebūtu šīs arhitektūras uz Mēness."
Šajā arhitektūrā ietilpst: Vārteja, NASA maršruta stacija robotiem un cilvēkiem, kas piesaistīti Mēness virsmai. Pirmais vārtejas modulis varētu sākt darboties 2022. gadā, un pirmā misija, kuru viņš un viņa kolēģi apraksta, varētu lidot nākamajā gadā, sacīja Burns, paļaujoties uz sakariem, kas izveidoti ceļmalai.
Zinātniskais projekts ar nosaukumu Dark Ages Polarimetry Pathfinder jeb DAPPER ir kosmosa kuģis, kas riņķotu ap Mēnesi, apmēram vienu trešdaļu laika pavadot radio klusajā zonā mēness tālākajā pusē.
Gan Burns, gan Bridenstine teica, ka DAPPER izveidošana saistībā ar Artemis programmu samazinātu misijas izmaksas. Burns sacīja, ka projekts tika veidots, paturot prātā cenu zīmi 50 miljonu ASV dolāru apmērā; Bridenstīns sacīja, ka misijas patstāvīga vadīšana izmaksās apmēram 500 miljonus dolāru, bet, ja varētu izmantot Gateway infrastruktūru, šī cena tiktu samazināta līdz aptuveni 90 miljoniem dolāru.
Steidzamība sūtīt radioastronomijas aprīkojumu ar Artemis programmu neizraisa tā savlaicīgumu tikai no ērtībām. Tas ir arī steidzams jautājums, jo steiga uz Mēnesi NASA, citas tautas un privātuzņēmumu rezultātā tehnoloģija varētu pārspēt šos radio signālus no agrīnā Visuma, tāpat kā tas notiek uz Zemes.
"Daļa no iemesla, kāpēc mēs vēlamies to izdarīt drīzāk, nevis vēlāk, mēs vēlamies tur nokļūt vispirms un novērot, kamēr vide joprojām ir senatnīga," sacīja Burns.
DAPPER būtu vieglāk izpildīt nekā citus projektus, ko Burns un viņa kolēģi apsver, sauktu par Farsaidas klāsts tumšo laikmetu un eksoplanētu radiosakaru pētījumiem (FARSIDE).
Šis projekts aizkavēs braucienu ar komerciālu mēness zemi, piemēram, tos, kurus NASA nolīgst, lai nogādātu savus zinātniskos instrumentus uz Mēness virsmu. Tad kāds roveris 6 antenu attālumā no tālākās puses izliktu 128 antenas, lai uztvertu radioviļņus. Šāds projekts varētu izvērsties 2020. gadu vidū vai beigās, sacīja Burns, un tas izmaksātu apmēram miljardu USD.
Papildus kosmoloģijas pētījumu veikšanai šāds masīvs varētu arī palīdzēt astronomiem saprast, kuras eksoplanetes varētu būt vislabvēlīgākās dzīvībai. Viena no galvenajām sastāvdaļām, pēc zinātnieku domām, varētu būt a magnētiskais lauks kas apvij apkārt planētu un uztur atmosfēru savā vietā.
"Mēs varbūt esam nonākuši pie provizoriska secinājuma, ka, lai veidotu tādu dzīvi kā mēs, tāda dzīve, kādu mēs to zinām, ir tāda, ka magnētiskā lauka klātbūtne ir ļoti svarīga," sacīja Burns. Un šiem magnētiskajiem laukiem vajadzētu "iedegties", kad tos skata ar radio teleskopiem, viņš teica. "Tas ir vienīgais veids, kā meklēt magnētiskos laukus, ar zemu frekvences teleskopu masīvu Mēness tālākajā pusē."
- Ķīnas Chang'e-4 Rover neļauj fotografēt satriecošus Mēness tālās puses fotoattēlus
- Pārsteidzoši Mēness fotoattēli no NASA Lunar Reconnaissance Orbiter
- Fotoattēli no Mēness tālās puses! Ķīnas Chang'e 4 Mēness nosēšanās attēlos
