من المعروف على نطاق واسع الآن أن 'الجانب المظلم' للقمر اشتهر به بلد المنشاء ، ليس مظلمًا في الواقع. يحصل على قدر من ضوء الشمس مثل الجانب الذي يتم قفله تدريجيًا في مواجهة الأرض. ومع ذلك ، فهي مظلمة بطريقة مهمة للغاية - فهي لا تتأثر بإشارات الراديو المنبعثة من الأرض نفسها. علاوة على ذلك ، يمكنه رؤية موجات الراديو التي لا تصل إلى سطح الأرض ، مثل تلك المرتبطة بـ 'العصور المظلمة' الكونية عندما كان عمر الكون بضع مئات الملايين من السنين فقط. هاتان الحقيقتان هما السببان الرئيسيان في وصف الجانب البعيد من القمر باستمرار كموقع محتمل لتلسكوب لاسلكي كبير جدًا. الآن ، تلقى مشروع برعاية معهد المفاهيم المتقدمة (NIAC) التابع لناسا مزيدًا من التمويل لاستكشاف هذا المفهوم المثير للاهتمام بشكل أكبر.
المشروع ، المعروف باسم تلسكوب Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) ، هو جزء من برنامج المرحلة الثانية من NIAC ، و تلقى مؤخرًا 500 ألف دولار في تمويل إضافي لدفع المشروع إلى الأمام نحو أن يصبح مهمة كاملة لوكالة ناسا. هذا ليس اول مرة تم اقتراح تلسكوب لاسلكي على القمر. لكن فريق LCRT بقيادة Saptarshi Bandyopadhyay من مختبر الدفع النفاث ، اقترح ميزتين جديدتين ومثيرتين للاهتمام تجعل منهجهما أكثر جاذبية من البدائل السابقة.
فيديو يوتا يناقش فائدة التلسكوب الراديوي على الجانب الآخر من القمر.
الميزة الأولى تتعلق بالحد من الكمية الهائلة من المواد اللازمة لبناء تلسكوب لاسلكي. ستكون أداة LCRT المقترحة عبارة عن دائرة بعرض كيلومتر واحد في حفرة بعرض ثلاثة كيلومترات. التلسكوبات الراديوية التقليدية ، مثل تلسكوب كروي بطول خمسمائة متر (FAST) و دمرت مؤخرا مرصد أريسيبو استخدم مئات الألواح العاكسة للراديو لأي إشارات لمنصة مراقبة معلقة بواسطة كابل فوق طبق الاستقبال.
لإكمال تلسكوب يبلغ عرضه كيلومترًا واحدًا ، يجب إنشاء آلاف الألواح العاكسة على الأرض ، وإطلاقها في الفضاء ، ثم وضعها بالضبط في المكان الذي تريد الذهاب إليه. كان هذا كثيرًا من عمليات الإطلاق ووزنًا كبيرًا ، وقد جعل مفهوم التلسكوب الراديوي القمري بأكمله أمرًا لا يمكن الدفاع عنه.
مفهوم الفنان لما سيبدو عليه LCRT المكتمل.
الائتمان: فلاديمير فوستيانسكي
يتمثل حل الدكتور بانديوبادياي لهذه المشكلة في استخدام شبكة سلكية بدلاً من الألواح الصلبة لعكس موجات الراديو على الهوائي. ستكون هذه الشبكة أخف بكثير وأقل حجمًا ، لكنها ستظل بحاجة إلى الضبط بدقة حتى تعمل بشكل صحيح. لذلك ، لجأ الفريق إلى الحل الجديد الآخر - الروبوتات المزدوجة.
يعمل علماء الروبوتات في مختبر الدفع النفاث ، ومن بينهم الدكتور بانديوبادياي ، على مفهوم يسمى دوكسل . هذه الروبوتات لها تكوينان منفصلان. في إحداها ، تبدو وكأنها عربة جوالة قياسية بأربع عجلات. في الآخر ، يفصل النصفان. أحدهما يربط نفسه بنقطة محددة بينما يستخدم الآخر حبلًا لتسهيل نفسه في تضاريس لا يمكن الوصول إليها.
صورة نصفين لمركبة دوكسل يعملان معًا.
حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / J.D. Gammell
من المحتمل أن تكون جدران الحفرة عبارة عن تضاريس يصعب الوصول إليها ، لذا فإن امتلاك روبوت قادر على الوصول إلى قاع الحفرة وفوق الحافة حيث توجد أي إمدادات يتم إنزالها أمر لا يقدر بثمن لأي مهمة تلسكوب من هذا القبيل. كما سيسمح للروبوتات بتركيب الهوائي ، قطعة الاستشعار الحرجة للتلسكوب ، فوق مركز الحفرة عن طريق الضغط على أسلاك التركيب ورفعها إلى موضعها.
لا تزال هناك بعض العقبات الرئيسية ، منها اثنتان سيكونان محور هذا منحة المرحلة الثانية من نياك . الأول هو تصميم شبكة سلكية. يجب أن يكون الهيكل المادي صحيحًا تمامًا حتى يعمل التلسكوب بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون قادرة على تحمل الفروق الشديدة في درجات الحرارة على القمر ، والتي تتأرجح بين -173 درجة مئوية و +127 درجة مئوية.
DuAxels في اختبار تشغيلي في Mojave.
الائتمان: JPL قناة يوتيوب
تشكل DuAxels نفسها مأزقًا آخر - هل يجب أن تكون آلية أو لديها نوع من التدخل البشري. هل هم الأدوات الوحيدة اللازمة للمهمة الضخمة لبناء أكبر تلسكوب لاسلكي على الإطلاق؟
بينما يعمل الدكتور بانديوبادياي وفريقه على حل هذه الأسئلة ، تضع عوامل أخرى حدًا زمنيًا لإمكانية إنشاء تلسكوب في هذه المواقع الفريدة من نوعها. جزء من جاذبية الجانب البعيد من القمر هو افتقاره للتداخل من مصادر الراديو الاصطناعية. ومع ذلك ، فإن هذا الصمت غير مضمون. بالفعل هناك ملف قمر صناعي يدور هناك ، ومهام أخرى يمكن التخطيط لها في المستقبل القريب من شأنها أن تضيف إشارات مربكة إلى مزيج البيانات.
عرض قدمه الدكتور بانيوبادياي حول مفهوم LCRT لاجتماع NIAC.
الائتمان: قناة Saptarshi Bandyopadhyay على YouTube
ومع ذلك ، لا يزال LCRT بعيدًا عن الواقع ، وفي بيانها الصحفي سارعت وكالة ناسا إلى الإشارة إلى أنه لم يتم قبولها كمهمة كاملة لناسا. لكن القصد من برنامج NIAC هو تطوير المفاهيم إلى الحد الذي يمكن أن تصبح فيه واحدة. مع وضع ذلك في الاعتبار ، سيستمر النصف مليون دولار الإضافي في دفع المفهوم إلى الأمام ونأمل أن ينتج عنه منحة المرحلة الثالثة ، والتي ستنتقل بعد ذلك إلى برنامج ناسا الكامل بعد عامين إضافيين من الدراسة. على الرغم من أن الأمر قد يستغرق بعض الوقت ، إلا أنه لا يمكن التقليل من فوائد وجود مثل هذا التلسكوب الضخم في أحد أكثر الأماكن هدوءًا لاسلكيًا في النظام الشمسي.
يتعلم أكثر:
ناسا - تلسكوب راديو Lunar Crater: إلقاء الضوء على العصور الكونية المظلمة
ناسا - تختار وكالة ناسا المفاهيم التقنية المبتكرة في مرحلة مبكرة للدراسة المستمرة
يوتا - القمر هو المكان المثالي لمرصد موجات الجاذبية
Astronomy.com - Arecibo مات. هل يجب أن نبني البديل على القمر؟
الصورة الرئيسية:
مفهوم الفنان لما سيبدو عليه LCRT المكتمل من الفضاء.
الائتمان: فلاديمير فوستيانسكي
