ناسا ، تبعث بتلسكوب DOE على الجانب البعيد من القمر سوف يكشف عن العصور المظلمة للكون تعمل وكالة ناسا ووزارة الطاقة (DOE) معًا لتطوير أداة علمية من شأنها أن تصمد أمام البيئة القاسية التي لا ترحم لسطح القمر ليلاً على الجانب البعيد من القمر لمحاولة إجراء قياسات هي الأولى من نوعها للقمر. العصور المظلمة للكون. الأداة ، المسماة التجربة الكهرومغناطيسية على سطح القمر – الليل (LuSEE-Night) ، هي عبارة عن تعاون بين مختبر بروكهافن الوطني التابع لوزارة الطاقة ، ومكتب العلوم بوزارة الطاقة ، ومختبر علوم الفضاء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، ومديرية المهام العلمية التابعة لوكالة ناسا.
الجانب المظلم للقمر والفضاء الكوني
LuSEE-Night هو مستكشف لفهم بيئة راديو القمر ولإلقاء نظرة أولية على حقبة لم يتم ملاحظتها سابقًا في تاريخنا الكوني. يعزز هذا التعاون الشراكة طويلة الأمد بين وكالة ناسا ووزارة الطاقة لتمكين الابتكار والاستكشاف في الفضاء.
تعتبر العصور المظلمة حقبة مهمة في الدراسات الكونية لأنها يمكن أن توفر رؤى جديدة حول تكوين وتطور الكون. حدثت العصور المظلمة بين ما يقرب من 380 ألف – 400 مليون سنة بعد نشأة الكون ، والمعروفة باسم الانفجار العظيم ، وهي فترة قبل ظهور النجوم والمجرات المضيئة الأولى. نظرًا لأن موجات الراديو تقدم الإشارة الوحيدة التي يمكننا قياسها من العصور المظلمة ، فإن LuSEE يوفر فرصة لمعرفة كيف تطورت المادة غير المضيئة الأولى إلى النجوم والمجرات التي نراها تهيمن على الكون المرئي اليوم.
العصور المظلمة من سطح الأرض
لسوء الحظ ، من المستحيل قياس إشارات الموجات الراديوية المهمة هذه من العصور المظلمة من سطح الأرض بسبب الغلاف الأيوني المعتم لكوكبنا والضوضاء الناتجة عن “تلوث” الأرض للنظام الشمسي الداخلي بموجات الراديو. ومع ذلك ، نظرًا لافتقار القمر إلى طبقة أيونوسفيرية متداخلة – وبسبب كون الجانب البعيد من القمر محميًا باستمرار من الانبعاثات الراديوية الضارة من الأرض ، وكذلك الشمس أثناء الليل القمري – فإن الجانب الآخر من القمر يوفر مظهرًا فريدًا من نوعه. بيئة تسمح برصد إشارات علم الفلك الراديوي الحساسة التي لا يمكن الحصول عليها في أي مكان آخر في بيئة الفضاء القريبة من الأرض. سوف تستخدم LuSEE-Night ، التي سيتم تسليمها إلى الجانب البعيد من القمر في رحلة مستقبلية لخدمات الحمولة القمرية التجارية (CLPS) ، هوائيات وأجهزة استقبال لاسلكية قابلة للنشر لمراقبة هذه الموجات الراديوية الحساسة من العصور المظلمة للمرة الأولى. من خلال التواجد فعليًا على سطح القمر وإجراء القياسات في الوقت المناسب ، ستتم إزالة العديد من المصادر الخارجية للتداخل اللاسلكي ، بما في ذلك ضوضاء الراديو الصادرة عن الشمس والأرض والمشتري وزحل.
البيئة القاسية والباردة والمظلمة في الليل القمري
قال Asmeret Asefaw Berhe ، مدير مكتب العلوم بوزارة الطاقة: “إن تجربة LuSEE-Night هي تجربة رائعة ستقربنا من مراقبة شيء لم نكن قادرين عليه من قبل – إشارة العصور المظلمة”. “من خلال هذا التعاون ، تضع وزارة الطاقة ووكالة ناسا شروطًا لاستكشاف كوزمولوجيا العصور المظلمة بنجاح في العقود القادمة.”
ومع ذلك ، سيكون التحدي الكبير بالنسبة للأداة البقاء على قيد الحياة في البيئة القاسية والباردة والمظلمة في الليل القمري على الجانب البعيد من القمر لفترة كافية لجمع البيانات وإعادتها إلى الأرض. طوال دورة النهار والليل على القمر ، تتأرجح درجات الحرارة بين حوالي 250 درجة فهرنهايت (120 درجة مئوية) أثناء النهار و -280 درجة فهرنهايت (-173 درجة مئوية) في الليل. يمثل نطاق درجة الحرارة هذا تحديًا كبيرًا ليس فقط لأخذ البيانات ونقلها ، ولكن أيضًا في منع الجهاز من التجميد وإنهاء المهمة قبل الأوان. وبالتالي ، فإن تقنية البقاء على قيد الحياة في الليل القمري أمر بالغ الأهمية ليس فقط للأنشطة الروبوتية ، ولكن أيضًا لخلق وجود بشري مستدام على سطح القمر.
مواجهة درجات الحرارة الباردة في ليالي القمر
قال جويل كيرنز ، نائب المدير المساعد للاستكشاف في مديرية المهام العلمية التابعة لناسا: “ستعمل LuSEE-Night خلال درجات الحرارة الباردة في ليلة القمر التي تبلغ 14 يومًا ، عندما لا يتوفر ضوء الشمس لتوليد الطاقة أو الحرارة”. “بالإضافة إلى العائد العلمي المحتمل الكبير ، فإن عرض تقنية LuSEE-Night للبقاء على قيد الحياة في الليل أمر بالغ الأهمية لإجراء تحقيقات علمية طويلة الأجل وذات أولوية عالية من سطح القمر.”
إذا نجحت ، فإن LuSEE-Night سيكون بمثابة مستكشف للمساعدة في إبلاغ الأدوات المستقبلية الأكبر لقياس هذه الترددات الراديوية التي لا يمكن اكتشافها بطريقة أخرى ، ومساعدة العلماء على فهم أفضل للفترة الأولى لتشكيل الكون وتطوره.
قال LuSEE-Night PI Stuart D. Bale: “هذا القياس يمثل تحديًا كبيرًا ، فالانبعاثات الراديوية من المجرة ساطعة للغاية وإشارة العصور المظلمة تختبئ خلفها”. أضاف Anže Slosar ، المتحدث باسم التعاون العلمي LuSEE-Night ، “في كل مرة نفتح فيها نافذة تردد جديدة في علم الكونيات ، نفتح اكتشافات جديدة حول تاريخ الكون ومكاننا فيه.”
من المقرر تسليم LuSEE-Night إلى القمر في رحلة CLPS مستقبلية. من خلال رحلات CLPS ، تشتري وكالة ناسا خدمة توصيل روبوتية تجارية كاملة للقمر ولا تقدم خدمات الإطلاق أو تمتلك المسبار أو تقود عمليات الهبوط. البروفيسور ستيوارت د. بيل من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي هو الباحث الرئيسي في وكالة ناسا لـ LuSEE-Night مع Anže Slosar و Sven Herrmann من مختبر Brookhaven الوطني بصفتهما رئيس وزارة الطاقة ومدير المشروع ، على التوالي.
يجب عليك تسجيل الدخول لكتابة تعليق.