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Telescopio lunare per svelare i misteri dell’universo

Telescopio lunare per svelare i misteri dell’universo. Un team di scienziati ha deciso di costruire un radiotelescopio sul lato più lontano della Luna. Lo strumento avrà come obiettivo quello di svelare i misteri che circondano l’inizio dell’universo.

Il progetto del Lunar Crater Radio Telescope, lo LCRT, nonostante non sia una missione ufficiale della NASA a tutti gli effetti, è in sviluppo da molti anni.

Telescopio lunare

Il telescopio lunare ha recentemente ricevuto un aumento di $ 500.000 entrando così nella seconda fase del programma Innovative Advanced Concepts della NASA. Il progetto prevede l’utilizzo di robot per montare delle reti metalliche. La creazione del radiotelescopio avverrà sul lato più distante della Luna all’interno di un cratere.

Il telescopio sarà in grado di misurare le onde radio presenti in un periodo riconducibile a poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, quindi all’inizio della creazione del nostro universo, fino a quando sono apparse le prime stelle.

I cosmologi, fino adesso, non sono riusciti a carpire i dettagli dell’inizio del nostro universo. Le onde prodotte dal telescopio potranno finalmente rivelare cosa è successo in quel periodo.

L’illustrazione mostra il telescopio radio posizionato nel cratere lunare sul lato più lontano della Luna.

Joseph Lazio, membro del team LCRT e radioastronomo al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, ha dichiarato che: “Nonostante non ci fossero stelle, c’era comunque una grande abbondanza di idrogeno durante il Medioevo dell’universo, un componente che poi sarebbe servito come materia prima per la formazione delle prime stelle”.

Joseph Lazio, continua spiegando che: “Con un radiotelescopio sufficientemente grande, presente fuori dalla Terra nello spazio, potremmo analizzare i processi che hanno portato alla formazione delle prime stelle, forse anche trovare indizi sulla natura della materia oscura”.

Il telescopio lunare: il progetto

I progetti simili al LCRT vengono selezionati attraverso un programma che prevede la valutazione di varie proposte di missioni. L’obiettivo principale che viene considerato è la comprensione e l’esplorazione dello spazio. 

Il telescopio lunare si basa proprio su questo aspetto, prevedendo anche molti anni di sviluppo tecnologico. Ed è proprio questo tipo di approccio che alimenta la selezione delle future missioni della NASA.

Jim Reuter, amministratore associato della Space Technology Mission Directorate della NASA, ha dichiarato che: “La creatività è la chiave per la futura esplorazione spaziale. La promozione di idee rivoluzionarie, che oggi possono sembrare stravaganti, ci preparerà per le nuove missioni e per i nuovi approcci di esplorazione nei prossimi decenni”.

Il lato più lontano della Luna

I radiotelescopi che gli scienziati usano sulla Terra, non sono in grado di analizzare le onde radio di questa era cosmica. Questo accade perché la ionosfera, che presenta delle particelle cariche nell’atmosfera superiore del nostro pianeta, blocca le onde radio. Inoltre, la Terra è anche piena delle proprie emissioni radio. Quest’ultime contribuiscono ad impedire il tracciamento dei segnali deboli.

Il lato più lontano della Luna, luogo in cui solo i robot hanno camminato, è
una zona priva di atmosfera, che impedirebbe qualsiasi interferenza radio dalla Terra.

Saptarshi Bandyopadhyay, capo ricercatore per LCRT tecnologo di robotica al JPL, ha dichiarato che: “I radiotelescopi sulla Terra non possono intercettare le onde radio cosmiche a circa 10 metri, o più, a causa della nostra ionosfera. In altre parole esiste un’intera regione dell’universo che semplicemente non possiamo vedere”.

Saptarshi Bandyopadhyay, continua spiegando che: “Ma le idee precedenti di costruire un’antenna radio sulla Luna erano piuttosto impegnative e complicate in termini di risorse. Per questa ragione siamo stati costretti a inventare qualcosa di diverso”

I radiotelescopi

Più grande sarà il radiotelescopio, migliore potrà essere la sensibilità per il rilevamento di lunghezze d’onda radio lunghe. Un cratere che si estende per oltre 3 chilometri di larghezza, potrebbe ospitare un radiotelescopio con un’antenna di oltre 1 chilometro di larghezza. Per comprendere le dimensioni basti pensare che Arecibo era largo 305 metri. La struttura è stata appositamente situata all’interno di una depressioni naturale, così da sostenerne la forma del radiotelescopio.

La struttura del radiotelescopio prevede migliaia di pannelli riflettenti, rendendola così molto ricettiva alle onde radio. Inoltre, prevede il posizionamento di cavi, progettati per sostenere un ricevitore in grado di misurare le onde radio.

Il team di robot

Bandyopadhyay, insieme al suo team, vuole semplificare questo processo, utilizzando un design semplice, che non richieda il trasporto di attrezzature pesanti sulla Luna.

I robot potrebbero costruire la parabola utilizzando una rete metallica che ricopre il centro del cratere. Un veicolo spaziale, invece, potrebbe trasportare la rete dalla Terra direttamente sulla Luna, mentre un lander separato consegnerebbe un rover per costruire la parabola. Questi rover DuAxel sono un concetto in fase di sviluppo presso la JPL. 

Patrick McGarey, membro del team LCRT e DuAxel e tecnologo di robotica al JPL, ha spiegato che: DuAxel risolverebbe molti dei problemi associati alla sospensione di un’antenna così grande all’interno di un cratere lunare. I singoli rover Axel potrebbero entrare nel cratere mentre sono legati, collegarsi ai cavi, applicare tensione e sollevare i cavi per sospendere l’antenna”. I robot saranno in grado di costruire il telescopio del cratere.

Il radiotelescopio: le sfide

Gli ultimi finanziamenti assegnati al team gli consentiranno di analizzare le varie sfide da superare. Inoltre, potranno indirizzare diversi approcci alla missione e determinare le reali capacità del telescopio.

La prima sfida è la progettazione effettiva della rete metallica. Quest’ultima, dovrà essere abbastanza forte e piuttosto flessibile, così da riuscire a mantenere la forma e la spaziatura. Inoltre, dovrà riuscire a rimanere abbastanza leggera da poter essere portata sulla Luna. Infine, dovrà resistere agli sbalzi di temperatura della superficie lunare, che vanno da meno 173 gradi Celsius a 127 gradi Celsius.

Il team sta ancora decidendo se i rover dovranno essere completamente autonomi o se richiederanno un team operativo umano sulla Terra. I ricercatori dovranno quindi lavorare su tutte queste decisioni per i prossimi due anni, con la speranza che il loro progetto venga selezionato per un futuro sviluppo.

Bandyopadhyay, ha spiegato che: “Lo sviluppo di questo concetto potrebbe produrre alcune scoperte significative lungo la strada, in particolar modo verso le tecnologie di distribuzione e l’uso di robot per costruire strutture gigantesche fuori dalla Terra”.

Nell’ambito del programma Innovative Advanced Concepts, sono presenti molti altri progetti. Tra questi ci sono uno “sciame” di una piccola navicella spaziale che potrebbe studiare l’atmosfera di Venere, un lander per analizzare Plutone, dei veicoli spaziali per la caccia di asteroidi, degli habitat di funghi e veicoli spaziali che potrebbero esplorare il sistema solare e lo spazio interstellare.

Fonte:

https://edition.cnn.com/2021/05/08/world/moon-radio-telescope-nasa-scn/index.html

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