Representación artística de la nave espacial DAPPER en órbita alrededor de la luna.
(Imagen: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, Univ. De Colorado, Boulder)
La búsqueda de la NASA para devolver humanos a la luna podría impulsar un campo de investigación que podría no parecer particularmente lunar en la naturaleza: la cosmología.
Pero el otro lado de la luna podría ser un lugar poderoso para responder algunas de las preguntas más convincentes sobre el universo - y el impulso de la NASA para traer a los humanos a la luna podría reducir los precios lo suficiente como para hacer realidad esta ciencia. Incluso un científico que lidera el impulso para que la NASA investigue estas misiones admite que no fue la idea más intuitiva cuando se enteró por primera vez.
"Éramos jueces [de la feria de ciencias] juntos y me preguntaban qué pensaba sobre los telescopios en la luna", dijo a Space.com Jack Burns, astrofísico de la Universidad de Colorado Boulder. "Y dije, no pensé mucho en eso en absoluto. Simplemente no se me ocurrió".
Desde entonces, él y sus colegas lo han pensado mucho. Su conclusión es que los observatorios al otro lado de la luna ofrecen una oportunidad única para los astrónomos modernos. Burns ha pasado este año pensando en dos conceptos de misión específicos diseñados para aprovechar, centrándose particularmente en el período antes de que las estrellas comenzaran a formarse, llamado edad Oscura.
"Suena ominoso", dijo Burns sobre la época, pero para los científicos, en su mayoría es intrigante. "Tiene una gran cantidad de física potencialmente realmente interesante allí y una oportunidad para nosotros de probar el modelo estándar de cosmología y ver si podemos o no romperlo. Sabes, los astrónomos siempre quieren romper cosas".
Estas observaciones se basan en poder atrapar bastante tiempo ondas de radio, que son difíciles de estudiar desde la Tierra debido a la interferencia de la tecnología humana en la superficie del planeta y en órbita. Ese es el atractivo del otro lado de la luna: es el único lugar en nuestro vecindario protegido de todos nuestros destellos de luz.
"El lado lejano lunar es un ambiente tan raro", dijo Burns. "Es el único lugar realmente tranquilo en todo el sistema solar interno para realizar observaciones a frecuencias de radio muy bajas, que, como resulta hoy, es realmente la última ventana sin abrir al espectro electromagnético".
Entonces, Burns y sus colegas han producido un informe sobre cada uno de los dos conceptos de radiociencia del lado lejano para la NASA, que está buscando investigación científica que pueda aprovechar el programa Artemis, el impulso de la agencia para aterrizar humanos en la luna para 2024. NASA El administrador Jim Bridenstine hizo referencia a uno de los proyectos de radio, una misión orbital, durante una conferencia de prensa sobre esa campaña, denominada Programa Artemis, el 9 de diciembre.
"Toda esta ciencia y todo este conocimiento y toda esta capacidad estarán disponibles para nosotros porque estamos lanzando humanos a la luna por primera vez desde 1972", dijo. "Podemos obtener mucha más ciencia e información astrofísica de lo que podríamos obtener sin tener esta arquitectura en la luna".
Esa arquitectura incluye el Puerta, una estación de la NASA para robots y humanos con destino a la superficie lunar. El primer módulo del Gateway podría lanzarse en 2022, y la primera misión que él y sus colegas describen podría volar el próximo año, dijo Burns, confiando en las comunicaciones desarrolladas para la estación de ruta.
El proyecto científico, llamado Dark Ages Polarimetry Pathfinder, o DAPPER, es una nave espacial que orbitaría la luna, pasando alrededor de un tercio de su tiempo en la zona de radio-silencio en el otro lado de la luna.
Burns y Bridenstine dijeron que construir DAPPER en el contexto del programa Artemis reduciría los costos de la misión. Burns dijo que el proyecto fue diseñado con un precio de $ 50 millones en mente; Bridenstine dijo que administrar la misión de forma independiente costaría alrededor de $ 500 millones, pero que poder usar la infraestructura de Gateway reduciría ese precio a alrededor de $ 90 millones.
El impulso de enviar equipos de radioastronomía con el programa Artemis no aprovecha su oportunidad exclusivamente por conveniencia. También es una cuestión de urgencia, ya que la prisa a la luna por NASA, otras naciones y las compañías privadas podrían dar como resultado que la tecnología eclipse estas señales de radio del universo primitivo, de la misma manera que lo hace en la Tierra.
"Parte de la razón por la que queremos hacer esto más temprano que tarde queremos llegar allí primero y observar mientras el medio ambiente aún es prístino", dijo Burns.
DAPPER sería más fácil de ejecutar que los otros proyectos que Burns y sus colegas han estado considerando, llamados Farside Array para Radio Ciencia Investigaciones de la Edad Media y Exoplanetas (LADO LEJANO).
Ese proyecto engancharía en un alunizaje comercial, como los que la NASA está contratando para llevar sus propios instrumentos científicos a la superficie lunar. Luego, un rover desplegaría 128 antenas en 6 millas (10 kilómetros) del lado más alejado para captar ondas de radio. Tal proyecto podría desarrollarse a mediados o finales de la década de 2020, dijo Burns, y costará alrededor de $ 1 mil millones.
Además de hacer una investigación cosmológica, este conjunto también podría ayudar a los astrónomos a comprender qué exoplanetas podrían ser más propicios para la vida. Un ingrediente clave, los científicos creen, podría ser un campo magnético que envuelve el planeta y mantiene una atmósfera en su lugar.
"Tal vez hemos llegado a la conclusión tentativa de que para formar una vida como la nuestra, tal como la conocemos, que tener un campo magnético es muy importante", dijo Burns. Y estos campos magnéticos deberían "iluminarse" cuando son vistos por radiotelescopios, dijo. "Esta es la única forma de buscar campos magnéticos, con una variedad de estos telescopios de baja frecuencia en el lado lejano".
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