Los científicos de CU Boulder han trazado una hoja de ruta para una década de investigación científica en la luna.

Los equipos de la universidad participarán en cuatro misiones espaciales próximas o propuestas que buscan utilizar la luna como un laboratorio único para observar los albores del cosmos, recopilando datos sin precedentes sobre una época en la vida del universo antes de que se formaran las primeras estrellas. .

El primero de estos esfuerzos desplegará un instrumento llamado Observaciones de ondas de radio en la superficie lunar de la vaina fotoelectrónica (ROLSES). Está previsto que aterrice en la luna en poco más de un año. Otro involucra un satélite propuesto conocido como el Explorador de Polarimetría de la Edad Oscura (DAPPER). Podría estar en órbita alrededor de la Luna a mediados de la década.

"Es una parte completamente inexplorada del universo temprano, que llamamos la Edad Media, "dijo Jack Burns, profesor en el Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias de CU Boulder. "No tenemos datos de este período y no hay perspectivas de obtener datos utilizando telescopios tradicionales como el telescopio espacial Hubble".

Burns describió las cuatro misiones durante una charla virtual este mes en la reunión anual del Grupo Asesor de Exploración Lunar (LEAG), un organismo científico asesor de la NASA.

Administrador de la NASA Jim Bridenstine, quien también asistió a la reunión, Compartido en la emoción.

"Una de las misiones que me tiene realmente emocionado es DAPPER, ", dijo en una charla." Vamos a poder ver la Edad Media después del Big Bang y antes del Amanecer Cósmico ".

Dos aterrizadores

Para quemaduras, los próximos años podrían terminar siendo los más emocionantes de sus décadas de carrera.

El Científico, quien también es vicepresidente emérito de Asuntos Académicos e Investigación del Sistema CU, explicó que no existía luz visible en el universo durante la Edad Media debido a la falta de estrellas. Esa completa oscuridad que duró aproximadamente 180 millones de años, hace que este período de tiempo sea imposible de estudiar hoy para los astrofísicos.

O casi imposible:Burns y otros investigadores han predicho que los científicos podrán detectar la tenue radiación emitida por las nubes de gas hidrógeno que llenaron el universo durante este período. Es la misma radiación visible hoy en ondas de radio que viajan por el espacio, que Burns y sus colegas esperan ver cuando vayan a la luna.

"Estamos investigando ese período de tiempo en el universo temprano cuando todo comenzó, "Dijo Burns." Las primeras estrellas se están formando. Se están formando las primeras galaxias, lo que eventualmente conducirá a galaxias como la Vía Láctea ".

ROLSES dará inicio a la fiesta en octubre de 2021, cuando el instrumento aterrizará en la luna a bordo del Nova-C Lunar Lander construido por la empresa Intuitive Machines. ROLSES comenzará a escanear el cielo en busca de ondas de radio poco después.

Será seguido en 2024 por una segunda misión de aterrizaje llamada Experimento electromagnético de superficie lunar (LuSEE), que recopilará datos similares pero del lado lejano de la luna, o del lado de la luna que siempre mira hacia afuera de la Tierra. Esta región de la superficie lunar, Burns explicó, está protegido de las interferencias producidas por las ondas de radio en la Tierra.

Ambas misiones son parte del programa de Servicios de Carga Lunar Comercial de la NASA. Robert MacDowall del Goddard Spaceflight Center está liderando la misión ROLSES, mientras que Stuart Bale de la Universidad de California, Berkeley dirigirá LuSEE. Los miembros del equipo de CU Boulder que trabajan con Burns incluyen al asociado postdoctoral Keith Tauscher y los estudiantes graduados Neil Bassett y Joshua Hibbard.

Y más allá

Ambos módulos de aterrizaje prepararán el escenario para DAPPER. Si este satélite recibe la aprobación oficial de la NASA, será del tamaño de una maleta y llevará cuatro antenas de alambre y una antena de "parche" en forma de caja. Las herramientas sensibles ayudarán a la nave espacial a captar los rastros increíblemente sutiles de las nubes de hidrógeno del universo temprano.

Burns recibió recientemente otra ronda de financiación de la NASA para continuar "madurando" los diseños de su equipo para la misión. Centro de Investigación Ames de la NASA, UC Berkeley y el Observatorio Nacional de Radioastronomía son socios de DAPPER.

"Es lo más cerca que hemos estado de finalmente poder hacer esta importante ciencia, entonces es emocionante "Dijo Burns.

No está contento con quedarse ahí. El astrofísico también se ha asociado con científicos del Instituto de Tecnología de California y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA para desarrollar una misión más. Se llama Farside Array for Radio Science Investigations of the Dark Age and Exoplanets (FARSIDE). El esfuerzo podría enviar robots rodantes de dos metros de largo a la luna, potencialmente a finales de la década. Allí, colocarán más de 28 millas de cables en la superficie de la luna en un patrón en espiral, una matriz sin precedentes que podría detectar señales cósmicas de la superficie de la luna misma.

Durante la charla virtual de este mes, Bridenstine de la NASA señaló que esfuerzos como DAPPER muestran el potencial de la ciencia en la luna. Dijo que los astronautas que viven en una estación espacial que orbita la luna, o incluso en hábitats de la superficie lunar, Puede que algún día ayuden a científicos como Burns a recopilar sus datos.

"Aquí tienes la exploración humana y la misión científica beneficiándose directamente unos de otros, Dijo Bridenstine.