El Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) se ha unido a una nueva misión espacial de la NASA al otro lado de la Luna para investigar cuándo comenzaron a formarse las primeras estrellas en el universo temprano.

El universo era oscuro y brumoso durante su "edad oscura, "sólo 380 mil años después del Big Bang. Aún no había estructuras productoras de luz como estrellas y galaxias, sólo grandes nubes de gas hidrógeno. A medida que el universo se expandía y comenzaba a enfriarse, la gravedad impulsó la formación de estrellas y agujeros negros, que puso fin a las edades oscuras e inició el "amanecer cósmico, "decenas de millones de años después.

Para aprender más sobre ese período oscuro del cosmos y comprender cómo y cuándo comenzaron a formarse las primeras estrellas, Los astrónomos están tratando de captar la energía producida por estas nubes de hidrógeno en forma de ondas de radio. a través de la llamada línea de 21 centímetros.

Pero captar señales del universo temprano es extremadamente desafiante. En su mayoría están bloqueados por la atmósfera de la Tierra, o ahogado por transmisiones de radio generadas por humanos. Es por eso que un equipo de científicos e ingenieros ha decidido enviar una pequeña nave espacial a la órbita lunar y medir esta señal mientras atraviesa el lado opuesto de la Luna. que es silencioso a la radio.

La nave espacial llamado el Explorador de Polarimetría de la Edad Oscura (DAPPER), estará diseñado para buscar señales de radio débiles del universo temprano mientras opera en una órbita lunar baja. Su receptor de radio especializado y su antena de alta frecuencia están siendo desarrollados actualmente por un equipo del Laboratorio de Desarrollo Central (CDL) de la NRAO en Charlottesville. Virginia, dirigido por el ingeniero de investigación senior Richard Bradley.

"Ningún radiotelescopio de la Tierra es capaz actualmente de medir y confirmar definitivamente la muy débil señal de hidrógeno neutro del universo primitivo". porque hay muchas otras señales que son mucho más brillantes, ", dijo Bradley." En CDL estamos desarrollando técnicas especializadas que mejoran el proceso de medición utilizado por DAPPER para ayudarnos a separar la señal débil de todo el ruido ". Este proyecto se basa en el trabajo de Marian Pospieszalski, quien desarrolló amplificadores de bajo ruido listos para volar. en la CDL en la década de 1990 para la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson de gran éxito (WMAP), una nave espacial que dio la cifra más precisa hasta ahora para la edad del universo.

DAPPER será parte del programa Artemis de la NASA con el objetivo de hacer aterrizar "la primera mujer y el próximo hombre" en la Luna para el 2024. Es probable que se lance desde las cercanías de Lunar Gateway. la estación espacial proyectada en órbita lunar destinada a servir como centro de comunicaciones y laboratorio científico. Debido a que es capaz de aprovechar el creciente interés en enviar humanos al suelo lunar, DAPPER será mucho más barato de construir y más compacto que una misión de la NASA a gran escala.

NRAO pasará los próximos dos años diseñando y desarrollando un prototipo para el receptor DAPPER, después de lo cual irá al Laboratorio de Ciencias Espaciales en UC Berkeley para pruebas ambientales espaciales.

"NRAO está muy contento de trabajar en esta importante iniciativa, "dijo Tony Beasley, director de NRAO and Associated Universities Inc. vicepresidente de Operaciones de Radioastronomía. "Las contribuciones de DAPPER al éxito de la misión ARTEMIS de la NASA se basarán en el rápido crecimiento de la investigación de radioastronomía basada en el espacio que hemos visto durante la última década. Como la organización de radioastronomía líder en el mundo, NRAO siempre busca nuevos horizontes, y DAPPER es el comienzo de un campo apasionante ".

DAPPER es una colaboración entre las universidades de Colorado-Boulder y California-Berkeley, el Observatorio Nacional de Radioastronomía, Bradford Space Inc., y el Centro de Investigación Ames de la NASA. Jack Burns de la Universidad de Colorado Boulder es el investigador principal y presidente del equipo científico. Sitio web del proyecto para DAPPER.