|
Соревнования по созданию радиотелескопа на Луне
|
|
|
|
Помните сигнал «Вау»? Этот высокоэнергетический радиосигнал появился в 1977 году, когда Земля была гораздо «тише» в радиодиапазоне. Если бы это произошло сегодня, это, вероятно, даже не повлияло бы на фоновый шум человеческих радиопереговоров. Сигналы со спутников, радаров и других технологий вытеснили внеземные радиосигналы, ограничив наши возможности по наблюдению за небесными объектами в поисках сигналов, подобных тому, который до сих пор не объяснен, полученному в 1977 году. Более того, ионосфера частично блокирует низкочастотные радиосигналы, что еще больше затрудняет их обнаружение с Земли.
|
|
|
|
Поэтому ученые и инженеры уже давно предлагают разместить радиотелескоп в одном из последних мест в Солнечной системе, защищенном от нашей постоянно расширяющейся сферы радиовлияния — на обратной стороне Луны. В новой статье, доступной в виде препринта на arXiv, ведущий автор Дэвид ДеБоер из Оксфордского университета и его соавторы излагают план именно по достижению этой цели — и подчеркивают, что это необходимо сделать до того, как даже это последнее безопасное убежище будет окончательно утрачено.
|
|
|
|
К 2030 году растущий флот орбитальных и посадочных аппаратов создаст постоянные радиочастотные помехи (РЧП) на обратной стороне Луны. Планировщики миссий знают об этом, но игнорирование целого полушария нашего ближайшего соседа — особенно такого научно интересного, как обратная сторона Луны — не вписывается в природу науки. Проще говоря, у нас ограниченное количество времени для размещения лунного телескопа, если мы не хотим столкнуться с той же проблемой помех, что и другие телескопы на Земле и в космосе.
|
|
|
|
|
|
|
Именно здесь на помощь приходит телескоп для изучения переходных процессов и технологий на обратной стороне Луны (LFT3). Предлагаемая миссия предусматривает развертывание сложной радиоантенны на обратной стороне Луны к концу десятилетия — и планируется сделать это всего за 150 миллионов долларов, используя программу NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS).
|
|
|
|
Сама миссия будет работать в диапазонах частот HF, VHF и UHF, сканируя дальний космос в течение примерно 20 недель. За это время ей придется выдерживать экстремальные колебания температуры лунного цикла день-ночь — от 120°C (248°F) днем до -130°C (-202°F) ночью.
|
|
|
|
Разработка оборудования для работы в таких условиях пока находится в пределах наших возможностей, поэтому планируется использовать радиотелескоп для мониторинга трех отдельных сигналов. Техносигнатуры — потенциально включая сигнал «Вау!» — играют ведущую роль, а миссия поддерживается инициативой Breakthrough Listen, основная цель которой — прослушивание космоса на предмет признаков инопланетной активности. Вторая цель — обнаружение полярных сияний вокруг экзопланет, которые могут создавать радиосигналы и указывать на обитаемость. Третья научная цель — наблюдение быстрых радиовспышек (FRB) и долгопериодических транзиентных явлений с той же четкостью, что и в условиях радиоспокойной среды.
|
|
|
|
Помимо температурных проблем, LFT3 сталкивается с еще одной инженерной проблемой — пропускной способностью. Преимущество отсутствия большого количества радиосигналов также означает, что над Землей вращается небольшое количество спутников. А поскольку обратная сторона Луны, по определению, не имеет прямой видимости Земли, LFT3 придется использовать орбитальный спутник для передачи данных на Землю.
|
|
|
|
К сожалению, существующая лунная инфраструктура ограничивает передачу данных примерно 100 ГБ в месяц — примерно столько же, сколько, я уверен, мои дети использовали бы на своих мобильных телефонах, если бы могли. Этого недостаточно для передачи данных высокого разрешения о FRB или полярных сияниях на экзопланетах. Для преодоления этого узкого места разработчики LFT3 намерены проводить значительную предварительную обработку и фильтрацию данных непосредственно на телескопе, отправляя обратно только наиболее релевантные данные, прошедшие многочисленные проверки. Однако для этого требуется значительное количество радиационно-стойкого вычислительного оборудования — еще одно базовое требование структуры миссии, но распространенное во многих миссиях в дальний космос.
|
|
|
|
Следует отметить, что на данный момент миссия не получила никакого финансирования. Но стоимость в 150 миллионов долларов делает её относительно привлекательной, особенно учитывая временные рамки, которые планы дальнейшего освоения Луны накладывают на полезность этой миссии. Ещё предстоит увидеть, увидит ли миссия когда-нибудь свет (чрезвычайно длинного лунного) дня, но чем привлекательнее астрономы смогут использовать эту уникальную возможность, тем лучше для радиоастрономии и нашего общего понимания Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
