Les scientifiques de la NASA travaillent actuellement sur des plans pour construire un radiotélescope géant dans un cratère de près de mile de large du « côté obscur » de la lune. S’il est approuvé, il pourrait être construit dès les années 2030 et coûter plus de 2 milliards de dollars, a déclaré les scientifiques du projet à Live Science.
Les astronomes veulent construire le premier plat de son genre, connu sous le nom de Radiotélescope de cratère lunaire (LCRT), pour aider à démêler certains des plus grands mystères de l’univers – mais aussi parce qu’ils sont préoccupés par les niveaux croissants de radiation invisible qui fuyent des « mégaconstellations » par satellite privée, qui pourraient bientôt perturber la radio-astronomie terrestre.
Le télescope proposé sera entièrement construit par des robots et consiste en un maillage métallique géant suspendu via des câbles à l’intérieur d’un cratère de l’autre côté de la lune, similaire à la Télescope AreCibo de chasse extraterrestre effondré à Porto Rico ou Télescope sphérique géant de cinq cents mètres de la Chine (Rapide), qui ont tous deux été construits dans des dépressions naturelles sur Terre. Cela abritera le plat des signaux satellites, ainsi que pour prévenir les interférences du rayonnement solaire et de l’atmosphère de la Terre.
Le projet LCRT fait actuellement l’objet d’une enquête par une équipe du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA au California Institute of Technology. C’était Proposée pour la première fois en 2020 et a reçu 125 000 $ en financement « Phase I » de l’Institut des concepts avancés de la NASA (NIAC). En 2021, le projet atteint la « phase II » et a reçu 500 000 $ supplémentaires de financement NIAC.
L’équipe se prépare à demander un financement «phase III», qui pourrait être accordé dès l’année prochaine, et ils construisent actuellement un prototype à l’échelle de 200: 1 qui sera testé à l’Owens Valley Radio Observatory en Californie plus tard cette année, Gaurangi Guptaun chercheur à JPL qui fait partie du projet LCRT, a déclaré à Live Science.
Si le financement est approuvé – et que le projet passe cette phase finale – il deviendra une mission à part entière et le télescope pourrait potentiellement être construit à un moment donné dans les années 2030, a déclaré Gupta.
Les plans les plus à jour pour le télescope comprennent un réflecteur maillé à 1 150 pieds de large (350 mètres), qui est plus grand que le plat effondré d’Arecibo mais plus petit que rapide. C’est environ trois fois plus petit que le réflecteur de 3 300 pieds (1 000 m) initialement proposé en 2020, ce qui aurait été le plus grand télescope jamais construit. Les chercheurs ont déjà sélectionné leur cratère préféré – une dépression de 0,8 mile de large (1,3 km) dans l’hémisphère nord de la Lune – mais gardent son emplacement exact sous les wraps.
Ce n’est pas la première fois que les scientifiques proposent de mettre un radiotélescope sur la lune. L’idée remonte à au moins 1984, a déclaré Gupta. Cependant, en raison des défis techniques de la construction d’une telle structure, il n’a jamais été sérieusement considéré jusqu’à présent.
« Mais avec la technologie de pointe, LCRT peut potentiellement résoudre tous ces problèmes et faire de ce concept une réalité », a déclaré Gupta.
Cependant, la dernière « estimation approximative » suggère que la construction du LCRT pourrait coûter environ 2,6 milliards de dollars, a déclaré Gupta. Cela pourrait s’avérer être la dernière pierre d’achoppement, d’autant plus que le budget de la NASA gravement coupé par l’administration Trump.
Protéger l’astronomie
Le Nombre de satellites en orbite autour de la Terre Monte rapidement, grâce à l’émergence de satellites privés, en particulier à la croissance rapide de SpaceX Lien de pointe constellation. Cela peut créer plusieurs problèmes, notamment une augmentation de jonque d’espacemontée Pollution lumineuse dans le ciel nocturne et un accumulation de pollution métallique dans la haute atmosphère des réentreprises par satellite.
Un problème moins connu est que les satellites privés sont sujets à Fuite de rayonnement accidentel dans l’espacequi peut interférer avec les radiotélescopes essayant d’étudier des objets distants tels que les galaxies anciennes, à proximité exoplanètes et supermassif trous noirs.
Plusieurs radio-astronomes ont récemment déclaré à Live Science que, si le nombre de satellites autour de notre planète atteignit une capacité maximale, nous pourrions atteindre un « point d’inflexion » au-delà de laquelle la radio astronomie serait extrêmement limitée, et même impossible dans certaines longueurs d’onde.
Si cela devait se produire, « cela signifierait que nous fermons artificiellement les« fenêtres »pour observer notre univers». Federico di vrunoun astronome à l’observatoire de l’arbitation carré du kilomètre et codirecteur du Centre international de la protection de la protection du ciel sombre et calme, a déclaré à Live Science.
Avoir un télescope blindé sur la lune pourrait permettre à la radio astronomie de persister même si ce pire des cas se déroule. Cependant, ce télescope ne nous permettrait que de faire une fraction de la science actuellement réalisée par les observatoires radio à travers le monde, ce qui signifie que notre capacité à étudier le cosmos serait toujours radicalement limitée.
D’autres chercheurs explorent également la possibilité d’utiliser une constellation de satellites en orbite de la lune, comme accompagnement ou alternative au LCRT, a déclaré Gupta. Cependant, ceux-ci auront probablement une fenêtre beaucoup réduite pour les observations que le plus grand télescope.
Nouvelles longueurs d’onde
En plus de préserver la radio astronomie, le LCRT pourrait également nous permettre de scanner des longueurs d’onde que les télescopes à base de terre ne peuvent pas.
Signaux radio Avec des longueurs d’onde supérieures à 33 pieds (10 m), connues sous le nom de longueurs d’onde ultra-longues, ne traversent pas facilement l’atmosphère de la Terre, ce qui les rend presque impossibles à étudier à partir du sol. Mais ces longueurs d’onde sont également vitales pour étudier le tout début de l’univers, connu sous le nom âges noirs cosmiquesparce que les signaux de cette époque ont été extrêmement décalés en rouge, ou étirés, avant qu’ils ne nous atteignent.
« Pendant cette phase, l’univers était principalement composé d’hydrogène neutre, de photons et matière noireainsi il sert d’excellent laboratoire pour tester notre compréhension de cosmologie», A déclaré Gupta. » Les observations des âges sombres ont le potentiel de révolutionner la physique et la cosmologie en améliorant notre compréhension des fondamentaux physique des particulesmatière noire, énergie sombre et l’inflation cosmique. «
Le LCRT serait également protégé du rayonnement solaire, qui peut également interférer avec certains autres signaux radio, permettant à ces longueurs d’onde d’être plus facilement étudiées sur la lune.
Premières tentatives
Si le LCRT est approuvé, ce sera un coup d’État majeur pour la science. Mais ce ne sera pas réellement le premier radiotélescope lunaire.
En février 2024, l’Odysseus Landder de la machine intuitive – le Premier vaisseau spatial privé pour atterrir sur la lune et le premier Lunar Lunar American pendant plus de 50 ans – a porté les premières observations radiowave de la NASA sur la surface lunaire de l’instrument de gaine photo-électron (Rolses-1) du côté proche de la lune. Malgré le fait que l’atterrisseur Planté face à face et a fini par incliner sur son côtéle télescope de 30 livres (14 kilogrammes) a toujours pu collecter brièvement les premières données radio lunaires.
Cependant, parce que Rolses-1 faisait face à la Terre, presque tous les signaux qu’il a collectés provenaient de notre propre planète, offrant peu de valeur astronomique, selon une étude téléchargée le 12 mars dans la revue pré-imprimée arxiv. « C’est une bonne démonstration des raisons pour lesquelles nous devons être de l’autre côté pour des mesures fiables du signal des âges sombres dans un environnement radio-Quiet », a déclaré Gupta
Plus tard cette année, Blue Ghost II Lander de Firefly Aerospace tentera également d’atterrir de l’éloignement de la Lune. Parmi ses charges utiles prévues, il y a le Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night (Lusee Night) – un mini radiotélescope du département américain de l’énergie qui scannera le ciel pour des signaux ultra-longues en longueur d’onde, le site sœur de Live Science Space.com a précédemment signalé.
« Les observations de ces télescopes seraient utiles pour comprendre l’environnement lunaire, et les défis et les stratégies d’atténuation potentielles pour détecter les signaux de longueur d’onde ultra-longs », a déclaré Gupta.
