Множество космических агентств готовятся к отправке миссий на Луну в ближайшие годы. Эти экспедиции не только ознаменуют возвращение астронавтов на Луну впервые со времени завершения эпохи Apollo, но и обеспечат постоянное человеческое присутствие на нашем спутнике. Строительство инфраструктуры, такой как жилые модули, энергетические системы, транспорт и исследовательские лаборатории, станет важной частью расширяющейся лунной программы. Примечательно, что базы будут размещены на обратной стороне Луны.
Обратная сторона Луны представляет собой уникальную среду для радионаучных исследований благодаря ее «радиотишине», что означает отсутствие помех от земных радиоволн. Именно здесь будет размещён новый спутник CosmoCube, разрабатываемый в Кембриджском университете. Используя Луну как естественный экран, этот спутник будет слушать слабые радиосигналы, исходящие от атомов водорода, существовавших между Большим Взрывом и периодом, известным как «Космикий Рассвет».
Этот исторический период, получивший название «Космические Тёмные Века», длится с примерно 380 000 лет до 1 миллиарда лет после Большого Взрыва. Единственное световое излучение, доступное астрономам, — это космическое микроволновое излучение (КМИ) и 21-сантиметровое излучение, производимое нейтральным водородом, заполнившим Вселенную. Примерно через 50 миллионов лет после этого начала формироваться первая звёздная и галактическая структура, что привело к реонизации нейтрального водорода.
Потенциал научных открытий
Защищенная от земного радиационного фона, обратная сторона Луны предоставляет идеальную площадку для изучения излучений, относящихся к самым ранним моментам эволюции Вселенной. Проект CosmoCube, как свидетельствует статей в Nature Astronomy, сможет функционировать на частотах 10-50 МГц, что значительно ниже диапазонов наземных телескопов, из-за чего исследовать сигналы с 13.5 миллиардов лет назад для астрономов становится крайне трудным. Атмосфера Земли и различные источники радиопомех затрудняют получение нужных данных, однако CosmoCube, находясь на орбите за обратной стороной Луны, будет защищен от всех земных помех.
В ходе своей двухчасовой орбиты спутник сможет проводить около 40 минут на прослушивание отголосков ранней Вселенной. За два года основной миссии планируется собрать 1000 часов данных, что представляло бы собой прорыв в понимании эволюции заключается в стать прозрачной и многолюдной.
Исследование тёмной материи
Спутник также должен помочь понять роль тёмной материи в процессе формирования первых галактик. По словам профессора Элою де Лера Аседо из Кембриджской лаборатории Кавендиша, «это излучение от водорода, существовавшего после Большого Взрыва, но до формирования первых звёзд, даст нам надежду понять, как тёмная материя способствовала притяжению водорода в первые звёзды и галактики».
После выхода на орбиту CosmoCube развернёт длинную лёгкую радиоп антенну, достаточно чувствительную, чтобы фиксировать 21-сантиметровые сигналы. Для анализа полученных данных команда применит сложные статистические методы, чтобы устранить шумы в данных и учесть природные радиовыходы из Млечного пути. Калибровка антенны позволит более точно идентифицировать сигналы из различных участков неба.
Несмотря на сложность задач, реализация CosmoCube является захватывающим примером того, как можно вести научные исследования с помощью небольших, но эффективных платформ. Однако с увеличением числа космических миссий на обратной стороне Луны существует риск возникновения радиопомех, что может затруднить работу миссии, уже сталкивающейся с проблемами экстремальных температур и отсутствия атмосферы.
Перспективы открытия
Примечательно, что среди инструментов CosmoCube будет современный миниатюрный радиометр, разработанный Surrey Space Technology Limited с финансированием от UK Space Agency. Команда исследователей надеется запустить спутник в течение следующих пяти лет, и в настоящее время разрабатываются прототипы оборудования и проводятся его испытания в различных условиях. Эта миссия может стать значительным шагом для Соединенного Королевства, предоставив ответ на один из самых глубоких вопросов, волнующих астрономию.
Мнение SpaceDiscover
Запуск CosmoCube открывает новые горизонты в изучении ранней Вселенной. Технологические решения, предлагаемые для этого проекта, являются примером того, как наука и инженерия могут работать вместе для решения сложных задач. Как любая амбициозная миссия, она встретит трудности, но именно такие исследования подчеркивают важность продолжения поисков ответов на вопросы, которые, казалось, были вне досягаемости.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
