Скоро на дальней стороне Луны появится радиотелескоп для исследования Тёмных веков вселенной
В 2025 году на дальнюю сторону Луны приземлится небольшая миссия по отработке технологии обнаружения радиоволн, возникших более 13,4 млрд. лет назад. Вот основные моменты, которые следует знать об этом новом лунном проекте.
Вселенная до появления света
Вселенная, какой мы ее знаем, возникла в результате Большого взрыва около 13,8 млрд. лет назад. В то время мир был чрезвычайно горячим и плотным. Затем Вселенная чрезвычайно быстро расширилась. По мере расширения она также охлаждалась, что позволило образоваться субатомным частицам, атомам, а затем и молекулам. По мере дальнейшего расширения и охлаждения Вселенной должны были образовываться скопления материи, что привело бы к появлению первых звезд.
В то время Вселенная была заполнена в основном нейтральным водородом. Однако первые новообразованные звезды излучали большое количество ультрафиолетового (УФ) света. Этого света хватило, чтобы вступить во взаимодействие с окружающими нейтральными атомами водорода и лишить их электронов. Таким образом, нейтральный водород превратился в ионизированную водородную плазму.
Первоначально нейтральный водород был способен поглощать ультрафиолетовое излучение. После ионизации это уже не так. Это означает, что ультрафиолетовое излучение, испускаемое первыми звездами, могло свободно распространяться по Вселенной, что положило конец периоду, часто называемому “темными веками”.
Этот период предшествовал формированию первых звезд и галактик. Естественно, что в то время условия были совсем иными, чем сегодня, — практически полная темнота в космических масштабах. Исследователи до сих пор ломают голову над этой загадочной эпохой. И не зря: мы не можем ее “увидеть”.
Миссия к дальней стороне Луны
Чтобы узнать больше, астрономы обращаются к радиоволнам. И не зря: нейтральный водород, присутствовавший во времена Темных веков, мог поглощать часть космического микроволнового фонового излучения, что привело к падению интенсивности радиоволн той эпохи на частотах от 0,5 до 50 мегагерц. Цель исследователей — выделить этот перепад частот и сделать “снимок” этой загадочной эпохи.
Для этого в 2025 году NASA отправит на Луну миссию под названием Lunar Surface Electromagnetic Experiment-Night (сокращенно LuSEE-Night). Этот небольшой радиотелескоп будет запущен в рамках программы американского агентства Commercial Lunar Payloads.
Исследователи выбрали дальнюю сторону Луны, чтобы избежать возможного радиозагрязнения от земной атмосферы. Для работы космический аппарат будет оснащен двумя парами антенн длиной около 6 м, которые будут разворачиваться при посадке.
Отметим, что LuSEE-Night не обязательно будет способен обнаружить Темные Века. Это, прежде всего, технологический демонстратор с целью последующего создания гораздо более крупного и амбициозного радиотелескопа.
Ученые уже давно предлагают построить на дальней стороне Луны радиотелескоп, способный без помех исследовать весь радиочастотный спектр. Однако развертывание такой конструкции сопряжено с серьезными техническими трудностями, поэтому интерес к заблаговременной отправке такого рода миссии не вызывает сомнений.
Посадка LuSEE-Night на Луну будет осуществляться с помощью посадочного аппарата, разработанного компанией Firefly Aerospace. Планируется, что миссия будет работать на Луне в течение восемнадцати месяцев.
