Construyendo el telescopio más grande de la Tierra en el lado opuesto de la Luna

los Telescopio de radio del cráter lunar Proporcionará una perspectiva única del universo temprano, aunque probablemente no se construirá durante décadas, según un ingeniero de robótica de la NASA. Saptarchy Bandiopadhyay, Quién lidera el proyecto.

“Todos queremos saber qué pasó. ¿Cómo evolucionó el universo? ¿Qué pasó después del Big Bang?” Bandiopadhyay dijo Quarks y quarks Anfitrión Bob MacDonald.

En los 14 mil millones de años transcurridos desde ese evento, las ondas de luz de esa era se han extendido desde pequeñas fracciones de milímetro hasta más de 10 metros a medida que el universo se expandía. Son ondas de radio muy largas ahora, dijo Bandiopadhyay, que no se pueden ver en la Tierra “porque la ionosfera las absorbe”.

“Así que queremos ir a algún lugar lejos de [Earth] Entonces podemos obtener una imagen del Big Bang y la evolución del universo. ”

El tamaño del telescopio presenta desafíos

El problema, sin embargo, es que para capturar esas longitudes de onda, este telescopio no solo necesitaba estar en la luna, tenía que ser muy grande, lo que dificultaba su construcción.

Hay radiotelescopios gigantes en la Tierra que detectan longitudes de onda de radio más cortas que penetran en la atmósfera. El Telescopio Arecibo de 300 m de ancho en Puerto Rico – Recientemente demolido en un Un accidente catastrófico – O 500 metros Telescopio rápido En China presentan grandes desafíos de ingeniería.

Los radiotelescopios en forma de plato independientes y autoportantes solo pueden alcanzar un cierto tamaño, dependiendo de la resistencia de los materiales con los que están hechos y la necesidad de soportar cargas de viento. Para evitar estos problemas, los radiotelescopios más grandes están integrados en el paisaje. Arecibo y FAST, por ejemplo, están construidos en arroyos naturales en forma de plato.

En cierto sentido, construir un telescopio de este tipo en la Luna es más fácil. La menor gravedad en la luna significa que se puede construir una estructura más grande con materiales más livianos. La falta de atmósfera significa que no habrá tormentas de viento ni otros peligros ambientales terrestres, aunque existen desafíos por las duras temperaturas de la luna.

Según Bandyopadhyay, la Luna tampoco tiene escasez de estructuras de terreno con la forma adecuada en forma de cráteres de impacto ubicuos.

“Estos pozos parecen lugares normales para colocar este telescopio en forma de plato porque el agujero también parece un tazón”.

Para encontrar un cráter candidato, Bandiopadhyay y su equipo examinaron imágenes detalladas tomadas por el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRS) de la NASA y descubrieron más de 80.000 cráteres adecuados en el lado opuesto de la luna.

Transporte y construcción inspirada en origami

Si bien el sitio brindará ventajas, existen desafíos únicos y significativos para construir en la superficie de la Luna, particularmente las duras condiciones de trabajo y la dificultad para transportar materiales.

El equipo estudió una variedad de escenarios sobre cómo construir el telescopio y moverlo a la luna. Bandiopadhyay dijo que el dispositivo al que llegaron se inspiró en el plegado de papel japonés.

“El origami es el arte de doblar el papel en diseños más pequeños e interesantes. Pero en el espacio, el origami se usa mucho para tomar estas estructuras grandes, como un plato grande de un kilómetro de largo, y literalmente podemos doblarlo varias veces y darle la vuelta. en una estructura muy pequeña “.

La antena se construirá en el suelo en forma de una estructura de malla grande, pero extremadamente liviana, hecha de alambre de aluminio conductor. Se doblará cuidadosamente en un paquete que pueda caber dentro del cono del frente de un gran cohete, posiblemente el Sistema de Lanzamiento Espacial que la NASA está desarrollando actualmente.

Una vez lanzada la antena, será llevada a la luna y aterrizada en el suelo del hoyo en el que se instalará. Entonces debe publicarse.

“Tendremos estos robots que bajarán … a la nave de aterrizaje y luego tirarán de los cables de elevación que se conectarán al vehículo en el piso del cráter”, dijo Bandiopadhyay.

Estos cables de elevación se fijarán en el borde del cráter y, cuando se levanten, la antena se abrirá y se propagará. En última instancia, la antena en forma de malla estaría suspendida sobre el piso del pozo, luciendo ligeramente como una telaraña en forma de plato.

La tensión en los cables se ajustará para dar como resultado la forma del plato adecuado para recibir señales de radio desde el espacio y reflejarlas en el receptor.

Bandiupadhyay dijo que toda esta tecnología (quizás el cohete de lanzamiento fue excluido) está disponible hoy.

Los robots, por ejemplo, se están probando actualmente en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

“Estos robots se llaman DuAxel y han estado construyendo activamente en el JPL durante más de una década. Y estos robots tienen la especialidad de que solo pueden aterrizar en terrenos escarpados como los acantilados”.

Por ahora, este es un estudio de viabilidad de ingeniería en etapa inicial, en lugar de proponer una misión completamente desarrollada, pero Bandiupdiae sugiere que definitivamente sería costoso y sería un esfuerzo de muy alto perfil para la NASA.

“El costo es una gran incertidumbre en este momento. Por el momento, todo lo que puedo decir es que creemos que esta será una misión pionera”.

Dado eso, es probable que falten décadas, al menos.

“El espacio es difícil”, dijo Bandiopadhyay. “Me sorprendería ver esto lanzado y publicado antes de jubilarme, como joven científico”.

Escrito y producido por Jim Leibans