Teleskop bulan dapat mengungkap zaman kegelapan alam semesta

“Meskipun tidak ada bintang, ada banyak hidrogen selama zaman kegelapan alam semesta – hidrogen yang pada akhirnya akan menjadi bahan mentah untuk bintang pertama,” kata Joseph Lazio, anggota tim LCRT dan astronom radio. di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California, dalam sebuah pernyataan.

“Dengan teleskop radio yang cukup besar lebih jauh dari Bumi, kita dapat melacak proses yang akan mengarah pada pembentukan bintang pertama, dan bahkan mungkin menemukan petunjuk tentang sifat materi gelap.”

Proyek seperti LCRT dipilih oleh program selama proses tinjauan sejawat untuk mengevaluasi proposal misi yang akan meningkatkan pemahaman dan eksplorasi ruang angkasa kita. Ini adalah hari-hari awal teleskop ini, yang mungkin membutuhkan pengembangan teknologi selama bertahun-tahun, tetapi pendekatan ini menjadi bahan bakar bagi pilihan NASA untuk misi di masa depan.

“Inovasi adalah kunci untuk eksplorasi ruang angkasa di masa depan, dan mempromosikan ide-ide revolusioner hari ini yang mungkin tampak aneh akan mempersiapkan kita untuk misi baru dan metode eksplorasi baru dalam beberapa dekade mendatang,” kata Jim Reuter, asisten direktur untuk Misi Teknologi Antariksa NASA, dalam sebuah pernyataan. . .

Sisi jauh bulan

Teleskop radio yang digunakan oleh para ilmuwan di Bumi tidak dapat menilai gelombang radio dari zaman kosmik ini karena terhalang oleh ionosfer, partikel bermuatan di atmosfer bagian atas planet kita. Bumi juga penuh dengan emisi radionya sendiri yang dapat mencegah sinyal redup terlacak oleh astronomi radio.

Saptarshi Bandyopadhyay, Principal Investigator di LCRT dan seorang teknolog robotika di Jet Propulsion Laboratory, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Tapi gagasan sebelumnya untuk membangun antena radio di bulan membutuhkan banyak sumber daya dan rumit, jadi kami harus menemukan sesuatu yang berbeda.”

Semakin besar teleskop radio, semakin baik kepekaan untuk melacak panjang gelombang radio.

Kawah, yang membentang lebih dari 2 mil (3 kilometer), dapat menampung teleskop radio dengan antena selebar lebih dari 0,5 mil (1 kilometer).

Sebagai referensi, Arecibo memiliki lebar 1.000 kaki (305 meter) dan Five Hundred Meter Aperture Spherical Telescope (FAST) di China lebarnya 1.600 kaki. Keduanya dibangun dalam cekungan alami untuk menopang struktur berbentuk mangkuknya.

Di dalam wadah ini terdapat ribuan panel reflektif untuk membuat seluruh piringan menerima gelombang radio. Digantung pada kabel di atas parabola adalah penerima yang dapat mengukur gelombang radio saat memantul dari wadah. Menara jangkar kabel. Arecibo tidak dapat dioperasikan setelah beberapa kabel dan menara gagal, antena piringan di bawahnya rusak dan panelnya pecah.

Tim pembuat robot

Bandyopadhyay dan timnya ingin menyederhanakannya menjadi desain yang lebih mendasar yang tidak memerlukan alat berat untuk dipindahkan ke bulan.

Sebagai alternatif, robot dapat membuat piring menggunakan jaring kawat yang menutupi bagian tengah lubang. Satu pesawat ruang angkasa dapat memindahkan jaringan dari Bumi ke bulan sementara pendarat terpisah dapat mengirimkan penjelajah untuk membuat antena parabola.

Kendaraan bergerak DuAxel ini adalah konsep yang sedang dikembangkan di JPL. Dua kendaraan uniaksial yang bergerak dapat tetap bersentuhan menggunakan tali, tetapi masih terpisah satu sama lain, dengan satu berfungsi sebagai jangkar di tepi kawah sementara yang lainnya jatuh ke lantai lubang untuk konstruksi.

“DuAxel memecahkan banyak masalah yang terkait dengan penangguhan antena besar di dalam kawah bulan,” kata Patrick McGarry, anggota tim LCRT dan DuAxel dan teknolog robotika di JPL, dalam sebuah pernyataan. “Individual Axel Rover dapat menembus ke dalam kawah sambil memasang kabel, memberikan tegangan, dan mengangkat kabel untuk menahan antena.”

Pendanaan terbaru yang diberikan kepada tim akan membantu menentukan tantangan, menargetkan pendekatan yang berbeda untuk misi, dan menentukan kemampuan teleskop.

Tantangan pertama adalah desain jaringan kabel yang sebenarnya. Ini harus kuat dan cukup fleksibel untuk mempertahankan bentuk dan jarak, tetapi masih cukup ringan untuk terbang ke bulan. Dan ia harus bertahan dari fluktuasi suhu permukaan bulan dari 280 derajat Fahrenheit (minus 173 derajat Celsius) hingga 260 derajat Fahrenheit (127 derajat Celsius).

Tim juga memutuskan apakah penjelajah harus sepenuhnya otonom atau apakah mereka akan membutuhkan tim operasi manusia di lapangan.

Para peneliti akan mengerjakan keputusan ini selama dua tahun ke depan dengan harapan bahwa proyek mereka akan dipilih untuk pengembangan di masa depan.

“Perkembangan konsep ini dapat menghasilkan beberapa terobosan penting di sepanjang jalan, terutama yang berkaitan dengan teknologi difusi dan penggunaan robot untuk membangun struktur raksasa di luar Bumi,” kata Bandiupadhyay. “Saya bangga bekerja dengan tim ahli yang beragam ini yang menginspirasi dunia untuk memikirkan ide-ide besar yang dapat membuat penemuan terobosan tentang alam semesta tempat kita tinggal.”