Ay’daki Teleskoplar Mahkum mu?

Radyoastronomlar için Ay’ın uzak tarafı, Güneş Sistemindeki bozulmamış son sığınak olabilir. Dünya Gezegeni – ve uzaya yaydığı tüm insan yapımı elektromanyetik gürültü – kalıcı olarak ufkun altında kalır, böylece oraya yerleştirilen herhangi bir radyo gözlemevi, kozmosu müdahale olmaksızın gözlemlemek için özgür olur.

Ancak Ay keşiflerinde yaklaşan bir patlama bunu riske atabilir. Önümüzdeki on yıl içinde Ay, her biri radyo gürültüsü yaratabilecek yüzlerce yörünge ve iniş aracının hedefi olacak. Araştırmacılar, geçen ay Londra’daki Royal Society’de gerçekleşen Astronomy from the Moon: The Next Decades adlı bir konferansta endişelerini dile getirdiler.

Hollanda’daki Nijmegen Radboud Üniversitesi’nden astronom Marc Klein Wolt, “Burası muhtemelen Güneş Sistemi’ndeki en sessiz yer ve bunu korumamız gerekiyor” dedi.

“Uzak taraf karanlık mı kalacak? NASA’nın California, Pasadena’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda araştırmacı olan Joseph Lazio konferansta, “Bu soruyu sorduğum için şimdiden gergin olmalısınız,” dedi.

Sessiz bölge

Ay’ın uzak tarafı birçok alan için muazzam bir potansiyele sahiptir, ancak kozmoloji için benzersiz bir umut vaat etmektedir. Gökbilimciler, elektromanyetik dalgaların spektrumunun çoğunu kullanarak gökyüzünün haritasını çıkardılar. mikrodalgalar ile görülebilir ışık Ve γ-ışınları. Ancak 100 megahertz’in altındaki frekanslardaki kozmik radyo dalgaları, Dünyadan ölçmek son derece zor, gezegenin gürültüsü yüzünden. Ve 30 megahertz’in altındaki herhangi bir şey tamamen yasak çünkü iyonosferde – Dünya atmosferinin uzayla buluştuğu bölge – emiliyor. Bununla birlikte, bu düşük frekanslı dalgalar, hakkında bir bilgi hazinesi taşır. ilk milyar yıl ya da Evren’in tarihi kadar.

Ay’ın uzak tarafı, Dünya’dan gelen radyo emisyonlarından korunur ve neredeyse hiç atmosferi ve uzun, soğuk geceleriyle, bu dönemleri keşfetmek için neredeyse ideal bir nokta sunar.

Her şey planlandığı gibi giderse, 2026’da Ay Yüzeyi Elektromanyetik Deneyi (LuSee) Gecesi olarak adlandırılan küçük bir ABD iniş aracı, bu koşullardan yararlanan ilk özel kozmoloji görevi olacak ve bu amaç göz önünde bulundurularak tasarlanıyor. (Chang’e-4, 2019’da uzak tarafa inen tarihi Çin misyonu, basit bir radyoastronomi anteni taşıdı. Ancak görev, kozmolojik gözlemler için optimize edilmedi, bu nedenle deney, iniş aracının kendisinden gelen radyo frekansı girişimi ile gölgelendi.)

Hem NASA hem de ABD Enerji Bakanlığı’nın finansmanıyla LuSee-Night, NASA’nın yeni ortaya çıkan Ticari Ay Yükü Hizmetleri programının bir parçası olarak özel bir yüklenici tarafından uzaklara taşınacak. Çapraz biçimde düzenlenmiş 3 metre uzunluğundaki dört anteni, Evren’in ilk yıldızlarının görünümünü ortaya çıkaracak radyo spektrumunda algılanabileceği düşünülen bir özellik olan ‘kozmik şafağı’ ölçmeye çalışacak.

Gürültü sınırlaması

Bununla birlikte, Ay’ın uzak tarafındaki huzurlu yalnızlıktan bile, LuSee’nin kozmik şafak ölçümü zor olacaktır: Erken Evren imzası, Galaksinin aynı frekans aralığında ürettiği gürültüden 100.000 kat daha zayıftır. Uzay aracının kendisinden gelen gürültüyü sınırlamak çok önemli olacaktır. Berkeley’deki California Üniversitesi’nden (UC) bir astrofizikçi olan Stuart Bale, “Bunu yapmanın tek yolu iniş aracını tamamen kapatmak” ve radyo alıcısını iki haftalık geceler boyunca yetecek kadar pil toplamaktır, diyor. NASA için görevin baş araştırmacısı kimdir. Bale, bilgisayarların çalışmasını sağlayan saatler de dahil olmak üzere alıcının elektroniğinin, herhangi bir emisyonu spektrumun sınırlı bir kısmına ‘koruyacak’ şekilde tasarlanması gerektiğini söylüyor. “Tüm osilatörlerin bilinen frekanslarda ve sertifikalı frekans kararlılığıyla çalışmasını şart koşuyoruz.” Bilinen, tahmin edilebilir bir gürültü kaynağı, deney yapanların veri işleme sırasında ortadan kaldırması için daha kolaydır.

Bale, bunların ticari olanlar da dahil olmak üzere tüm Ay görevlerinin alabileceği nispeten basit önlemler olduğunu söylüyor. Uzay aracı herhangi bir radyo frekansı girişimi içerecek şekilde tasarlanırsa, gelecekteki bilimsel deneylere zarar verme şansını büyük ölçüde azaltabilir.

Batı Avustralya’daki Murchison Widefield Array radyo gözlemevinin eski yöneticisi Melanie Johnston-Hollitt de aynı fikirde. Devin Avustralya’daki yeri olacak olan Murchison’da Kare Kilometre Dizisi radyo teleskopu500 kilometreden daha geniş bir alanda muhtemelen dünyanın en büyük radyo sessiz bölgesinin kurulmasına yardım etti.

Şu anda Perth’deki Curtin Üniversitesi’nde bir radyoastronom olan Johnston-Hollitt, sahaya elektronik cihazları taşımak için izinlerin gerekli olduğunu ve istenmeyen radyo emisyonlarını kontrol etmek için “o alana aldığınız tüm ekipmanın ek bir elektromanyetik test sürecinden geçtiğini” söylüyor. Avustralya. Araştırmacıların Ay’ın etrafında toplanıp bir gürültü kaynağı oluşturabileceğinden korktukları küçük uydulara atıfta bulunarak, “Bunu bir küp uydu ile yapabileceğinizi size güvenle söyleyebilirim” diyor.

Buna rağmen, UC Berkeley’de dünya dışı zeka için Çığır Açan Dinleme projesine liderlik eden astronom Andrew Siemion, “hassas radyoastronomi yapmak için gereken düzeyde paraziti bastırmak inanılmaz derecede zor” diyor. Bu çalışma, uyduların iletişim kurduğu gigahertz frekansları da dahil olmak üzere geniş bir radyo dalgaları aralığında sinyal aramayı içerir.

Ay ekonomisi

Astronomlar çetin bir mücadele ile karşı karşıya. Ay’ı deneyleri için daha erişilebilir kılmayı vaat eden aynı teknolojik gelişmeler, çevreyi daha kalabalık hale getirecek. Önümüzdeki on yılda Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa, Rusya, Güney Kore, Çin, Japonya, Hindistan, Kanada ve Birleşik Arap Emirlikleri’nin uzay ajanslarının yanı sıra bir dizi özel şirketten 250’den fazla Ay misyonu bekleniyor. Cambridge, Massachusetts’teki bir danışmanlık firması olan Northern Sky Research’e göre bu, 100 milyar ABD doları tutarında bir ‘ay ekonomisi’ oluşturacak. kurma planları da vardır. ay uydu navigasyon sistemibu bir gürültü kaynağı olabilir.

Rolla’daki Missouri Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde siyaset bilimcisi olan Alanna Krolikowski, araştırmacıların Ay’ı korumak için uluslararası anlaşmalar için zorlamaları gerektiğini düşünüyor. Geçen ayki konferansta “Yaklaşan bu ay rönesansı için yönetişime ihtiyacımız olduğuna dair yaygın bir kabul var” dedi.

NASA liderliğindeki uluslararası bir anlaşma olan Artemis Anlaşmaları, ilgili kurumların birbirlerinin görevlerini aksatmamalarına yardımcı olmak için bazı rehberlik sağlamaya çalışır. Ancak esas olarak imzalayan ülkelerin ihtiyaçlarına hizmet etmek üzere tasarlanmıştır; Krolikowski, Ay’ı düzenlemenin daha iyi bir yolunun Birleşmiş Milletler Dış Uzayın Barışçıl Kullanımları Komitesi tarafından hazırlanan kurallara sahip olmak olabileceğini söyledi. “Bunun yapılacağı pencere küçük ve küçülüyor.”

Bu makale izin alınarak çoğaltılmıştır ve ilk yayınlanan 3 Mart 2023’te.