【第一台放在月球背面的电波望远镜,进入最后组装阶段】
在电波望远镜帮忙下,我们发现脉冲星、类星体、电波星系、星际分子、大爆炸微波辐射等宇宙事物,而为避免被地球产生的电波噪音过度干扰,天文学家正推出能放在月球背面的电波太空望远镜。
布鲁克黑文国家实验室团队表示,全球第一台月球电波望远镜「月球表面电磁学实验(Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night,LuSEE-Night)」,目前已进入最后组装阶段,任务目标是证明将电波望远镜放在月球背面也能确实运行,将有意义科学数据送回地球。
月球背面环境相当严苛,温度介于 -173~137 ℃,没有大气层阻挡宇宙射线,且一个月球日相当于地球 28 天,很少有任务能在月球背面生存超过一个月球日。
但这种恶劣条件能换来「干净的」天文观测环境。在地球上,电波望远镜容易受到来自广播、卫星、手机、微波炉烤箱、闪电、电离层反射、天线上的鸟粪等各种无线电波噪声影响,但若放置在月球背面,周遭电波干扰就减少许多。
团队指出,LuSEE-Night 设计用来监测 0.1~50 MHz 范围内的低频电波讯号,科学仪器核心为无线电光谱仪,能将望远镜天线收集的原始无线电讯号转成光谱进行科学分析,还可以记录中性氢发出的 21 公分电波辐射,对解开宇宙黑暗时代祕密至关重要。
此外,LuSEE-Night 重量需小于 128 公斤才能安装在着陆器上,且望远镜由太阳能电池板供电,因此 LuSEE-Night 设计需能最大程度利用每瓦电源,第一步是确定电池大小,最终研究人员为 LuSEE-Night 配备约 50 公斤的电池。
管理 LuSEE-Night 能源消耗与温度是后续更大挑战,科学家无法衡量望远镜在月球夜晚会损失多少热量,不确定望远镜在长达 14 天的寒冷月球夜晚是否会结冻,因此团队还设计能将热量转移至面向寒冷太空的散热器,并加入一组热开关,发挥类似恒温器的效果。
做为萤火虫航天(Firefly Aerospace)蓝色幽灵 2 号(Blue Ghost 2)月球着陆器一部分,LuSEE-Night 预计今年底或明年初发射,如顺利运作,科学家预计 LuSEE-Night 能工作长达 18 个月。
