Millionlab yillar oldin, yarim shari doimo Yerdan teskari tomonga qaragan Oyning narigi tomoniga asteroid urilgan edi. Kelgusi yillarda robot o'zi qoldirgan kraterga qo'nishi va astronomiya kelajagi uchun mos radio teleskop yaratishi mumkin.
Bu Oy krateri radioteleskopi (LCRT) deb nomlangan ulkan loyihaning asosidir, uning maqsadi Oy kraterini o'z-o'zini yig'uvchi robotlar yordamida teleskopga aylantirishdir. Oy Yerdan keladigan radio shovqinlarini to'sib qo'yadi va uning narigi tomoni teleskop antennasi bo'lib xizmat qilishi mumkin bo'lgan kraterlar bilan to'ldirilgan. Bu uni kosmik qorong'u asrlar deb ataladigan davrdan - Katta portlash va birinchi yulduzlarning tug'ilishi o'rtasidagi sirli davrdan chiqadigan zaif radio to'lqinlarini tinglash uchun ideal joyga aylantiradi.
Ushbu qadimiy radio to'lqinlarini eshitish olimlarga voqelikning asl mohiyatini o'rganish imkonini beradi. "Biz fizikamiz to'g'rimi yoki yangi fizika yaratishimiz kerakmi yoki yo'qligini bilib olamiz", deydi Kaliforniyadagi NASAning Reaktiv harakatlanish laboratoriyasining robototexnika bo'yicha mutaxassisi va LCRT loyihasining yetakchi tadqiqotchisi Saptarshi Bandyopadhyay.
Oy kraterida joylashgan ushbu teleskop Oyning narigi tomonida astronomik tadqiqotlar o'tkazish uchun raqobatlashayotgan bir nechta loyihalardan biridir. LCRT hali ham ishlab chiqilmoqda; u hali qurilmagan va ishga tushirish sanasi belgilanmagan. Biroq, shu yil oxirida ancha kichikroq prototipli teleskopni ishga tushirish rejalashtirilgan. Va NASAning Artemis dasturining yaqinda tezlashishi bilan, bu dastur Oyga missiyalarning - ham odam boshqaradigan, ham robotlashtirilgan - yuqori chastotasini va'da qilmoqda, Oyga radio teleskopini joylashtirish g'oyasi yangi turtki oldi.
«"Bu koinotga yangi oyna ochadi — va ulardan ko'pi qolmadi", deydi astronom va Angliyadagi Jodrell Bank Astrofizika Markazi direktori Maykl Garrett. "Bu eng muhim voqea.".
Oy zarba kraterlari bilan to'la va Oy krateri radio teleskopi ortidagi NASA olimlari bu kraterlardan birida kosmik qorong'u davrdan qadimgi signallarni ushlab olish uchun etarlicha katta teleskop bo'lishi mumkinligiga umid qilmoqdalar. NASA
(Oyning narigi tomonidan noyob quyosh tutilishini tomosha qiling.)
Ilk Koinotning Arvohlari
Portlayotgan yulduzlardan tortib, sayyoraviy qutb nurlarigacha, kosmosda energiya ishlab chiqaradigan deyarli barcha narsalar radio to'lqinlarini chiqaradi - avtomobilingizdagi radio tovushga aylantiradigan to'lqinlar bilan bir xil. Ko'rinadigan yorug'likdan farqli o'laroq, bu to'lqinlar odamlar uchun ko'rinmas va eshitilmaydi. Afsuski, ularning barchasini eshitishga umid qilayotgan astronomlar uchun Yer megafon vazifasini bajaradi: uning ionosferasi - sayyoramizning yuqori atmosferasining elektrlashtirilgan qatlami - nafaqat baland shovqin yaratadi, balki bizning barcha texnologiyalarimiz sun'iy radio to'lqinlarini chiqarishni to'xtata olmaydi.
«"Bu dahshatli shovqin", deydi Nyu-Yorkdagi Brukxaven milliy laboratoriyasi tadqiqotchisi Anze Slosar. Agar siz chuqur kosmosni tushunishga umid qilayotgan astronom bo'lsangiz, "bu suzish havzasining tubidan yuqoriga qarashga o'xshaydi". Va olimlar Yerdan juda kam narsa qila oladilar. "Bundan qochishning yagona yo'li - undan yashirinish", deydi u.
Yaxshiyamki, atigi 240 000 mil uzoqlikda mukammal yashirinish joyi bor. "Oy radio astronomiyasi uchun eng yaxshi joylardan biri", deydi Garrett. Oyning narigi tomonida turib, orqangiz Yerga qaragan bo'ladi va Oy ulkan geologik to'siq bo'lib, sayyoralarning shovqinini to'sadi. Agar siz kechasi o'lchovlar o'tkazayotgan bo'lsangiz, u Quyoshning o'z radio shovqinini ham filtrlaydi.
Bu shovqinsiz, Oy teleskopi Yerdagi radio teleskoplari aniqlashi qiyin bo'lgan ko'plab signallarni qabul qilishi mumkin edi. "Bu, shuningdek, yerdan tashqaridagi razvedkani qidirish uchun ham muhimdir", deydi Garrett. O'zga sayyoralik texnologiyadan chiqadigan radio signalini aniqlashdagi eng katta to'siqlardan biri uni Yerning o'z radio shovqinidan ajratishga urinishdir. Oyning tinch, narigi tomonida bu ancha oson bo'lar edi.
Oyda o'tkazilgan har qanday radioastronomiya tadqiqotlari ma'qul bo'lar edi. Ammo Slosarning so'zlariga ko'ra, "kosmik qorong'u asrlar"dan signalni aniqlash uzoq muddatli maqsaddir. Katta portlashdan taxminan 380 000 yil o'tgach, koinot neytral vodorod gazining aralashmasi edi. Bu vodorod oxir-oqibat birlashib, alangalanib, birinchi yulduzlarni hosil qiladi, ammo o'sha paytda faqat zulmat mavjud edi.
Lekin sof vodorod juda aniq to'lqin uzunligidagi radio to'lqinlarini chiqaradi. Bu uzoq signal juda zaif bo'lar edi, ammo agar olimlar uni kuzata olsalar, oddiy materiyaning sirli qorong'u materiya - koinotni bir-biriga bog'laydigan hali kashf etilmagan "yelim" bilan qanday o'zaro ta'sir qilib, bugungi kunda biz yashayotgan kosmosni shakllantirishini kashf qilishlari mumkin edi.
Oyning narigi tomonidagi teleskop biror narsani eshita olishiga kafolat yo'q: hatto Yer va Quyosh yashiringan bo'lsa ham, Somon Yo'li galaktikasining o'zi hali ham bu vodorod pichirlashlaridan ancha balandroq. Ammo agar u bu pichirlashlarni aniqlasa, bizning koinot haqidagi tushunchamiz abadiy o'zgaradi. "Bu mutlaqo o'rganilmagan hudud", deydi Garrett.
(Oyning narigi tomonida ulkan sirli nuqta bor.)
Radio teleskopi tadqiqotchisi
Birinchidan, olimlar Oyda radioastronomiya tadqiqotlarini o'tkazish imkoniyatini namoyish etishlari kerak. Bu NASA, Energetika departamentining Brukxaven milliy laboratoriyasi va Kaliforniya universiteti, Berkli o'rtasidagi hamkorlikda amalga oshiriladigan yaqinlashib kelayotgan Oy yuzasi elektromagnitlari bo'yicha tajriba-kecha (Lu-SEE kechasi) ning maqsadi.
Lu-SEE Nightning eng muhim asbobi sezgir radio qabul qilgich bo'lib, u nazariy jihatdan ilk olamdan chiqayotgan ko'plab qadimiy radio signallarini aniqlashga qodir. Bu oddiy vazifa, ammo jiddiy qiyinchiliklarga duch keladi.
«"Hech bir Amerika missiyasi Oyning narigi tomoniga qo'nmagan. Hech bir xususiy kompaniya Oyning narigi tomoniga qo'nmagan", deydi Lu-SEE loyihasi menejeri Slosar. Va hech kim Oyning narigi tomonidan kosmik radio signallarini kuzatmagan.
Eng katta tahdid Oy muhiti bo'ladi. O'q kabi mikrometeorit robotga halokatli jarohat yetkazishi xavfi kichik. Va "harorat tebranishlari dahshatli darajada katta", deydi Slosar, oy kunidan oy tuniga qadar yuzlab daraja noldan yuqori va yuzlab daraja noldan pastgacha o'zgarib turadi. Lu-SEE Night muzlash yoki qizib ketishning oldini olish uchun radiatorlar va ichki isitish tizimlari bilan jihozlangan. Ammo ularning ishlashini hech kim aniq bilmaydi.
«"Agar biz birinchi kechadan omon qolsak, yana ko'p narsalarga omon qolamiz", deydi Slosar. Ideal holda, miniatyura radio teleskopi taxminan 18 oy ishlaydi.
Lu-SEE Night shu yil oxirida Firefly Aerospace tijorat qo'nuvchi apparati bortida Oyga uchirilishi rejalashtirilgan. Dunyo bo'ylab radio astronomlari ushbu loyihani diqqat bilan kuzatib boradilar. Agar u muvaffaqiyatli bo'lsa, yanada ulkanroq narsaning istiqboli ancha aniqroq bo'ladi.
(Oy suvini raketa yoqilg'isiga qanday aylantirish mumkin.)
O'z-o'zini yig'uvchi Oy qo'riqchisi
Olimlar Oy radio teleskoplari uchun bir qator g'oyalarni ilgari surishdi. Oxir-oqibat, bu uzoq radio signallarini "eshitish" uchun yetarlicha katta bo'lishi kerak - LCRT Oyning jarlik bilan qoplangan relyefidan foydalanish orqali buni ta'minlaydi.
Teleskopni qurish vazifasi robotlar oilasiga ishonib topshiriladi: qo'ndiruvchi qurilma Oyning ko'plab zarba kraterlaridan birining markaziga aks ettiruvchi panellar bilan bezatilgan botiq simli to'rli konstruksiyani yetkazib beradi. Bu panellar osmondan radio to'lqinlarini krater tubida osilgan qabul qilgichga aks ettiradi. Bir nechta qo'shimcha marshrutlar simni krater chetiga ko'tarib, uni mahkamlaydi, ham to'rni, ham qabul qilgichni ko'taradi. Krater teleskopni osmondan kelib chiqmagan har qanday radio to'lqinlaridan, jumladan, Oy yuzasidan o'tib ketishga muvaffaq bo'lgan quyosh radio to'lqinlaridan himoya qiladi.
Hech bo'lmaganda, bu LCRT ortidagi asl g'oya edi. Ammo Bandyopadhyayning ba'zi xavotirlari bor edi. Bu vazifani bajarish uchun bir nechta robotlardan foydalanish, agar ulardan biri ishlamay qolsa, teleskop to'liq ishlamay qolishini anglatardi. Bundan tashqari, bu juda sekin jarayon bo'lib, robotlardan bir nechta xavfli kunduzgi-tungi sikllarni boshdan kechirishni talab qilishi mumkin, bu esa ularning o'limiga olib kelishi mumkin.
Bandyopadhyay teleskop uchun qayta ko'rib chiqilgan dizaynlarni National Geographic bilan baham ko'rdi. LCRT jamoasi robotlar parkini bitta dronga qisqartirdi. Bitta dron katta zarba kraterining markaziga qo'nadi — diametri 4300 fut, bu LCRTga ta'sirchan o'lcham berish uchun yetarli, ammo o'z-o'zini yig'ishga xalaqit beradigan darajada katta emas — va bir necha yo'nalishda langar bog'ichlarini qo'yib yuboradi. Ularning langarlari krater chetiga mahkamlangandan so'ng, itargichlar ularni tortib, radio qabul qilgichni qo'ndiruvchi qurilma ustida ko'taradi.
Ushbu operatsiya davomida osmondan radio to'lqinlarini qabul qilgichga jamlash uchun mo'ljallangan 1150 fut uzunlikdagi radio aks ettiruvchi gul kabi yulduz shaklidagi tuzilishga aylanadi. "Biz origamidan ba'zi g'oyalarni oldik", deydi Bandyopadhyay.
LCRT ning ushbu versiyasi nafaqat nafis, balki pragmatik hamdir. Bitta robotdan foydalanish kamroq nosozlik nuqtalarini anglatadi va missiyaning umumiy xarajatlarini kamaytiradi. Teleskopni havoda osib qo'yish, shuningdek, elektr zaryadlangan oy changining aralashuvini oldini oladi, bu esa oy yuzasiga o'rnatilgan boshqa tuzilmalarga ta'sir qilishi mumkin. Bundan tashqari, mavjud tuzilmadan (kraterdan) foydalanish tez yig'ishni osonlashtiradi va kiruvchi radio to'lqin manbalaridan (masalan, Quyosh) himoya qiladi.
Barcha resurslarini bitta LCRT robot loyihasiga sarmoya qilish kosmik tadqiqotlarda biroz xavfli qadam bo'ladi. Biroq, u NASAning Innovatsion Ilg'or Kontseptsiyalar Dasturi va Astrofizika Tadqiqot va Tahlil Dasturi tomonidan qo'llab-quvvatlanadi, bu esa rahbariyat uni istiqbolli deb bilishini ko'rsatadi.
(Hamma oyning bir bo'lagini xohlaydi. Nima noto'g'ri bo'lishi mumkin?)
LCRT jamoasi hozirda qaysi biri eng samarali ekanligini aniqlash uchun turli xil o'rnatish moslamalarini sinovdan o'tkazmoqda. Muhandislar, shuningdek, origami tuzilishi radio to'lqinlarini samarali ushlab tura oladimi yoki yo'qligini tekshirish uchun teleskopning masshtabli modellaridan foydalanmoqdalar. Ideal holda, ular oxir-oqibat Yerda imkonsiz bo'lgan usullar bilan ularning ishlashini sinab ko'rish uchun ba'zi prototip komponentlarini Oyning o'ziga yuborishni xohlashadi.
Ehtimol, Oyning narigi tomonida paydo bo'ladigan radio teleskop LCRT emas, balki boshqa missiya variantlaridan biri bo'lishi mumkin. Masalan, Bandyopadhyay bu natijadan juda xafa bo'lmaydi: agar u yerda kimdir kosmik qorong'u asrlardan kelgan yerdan tashqari xabarlar va arvohlar pichirlashlarini tinglayotgan bo'lsa, u xursand bo'ladi.
«"Eng muhimi, ilm-fan, bu insoniyatga biz ilgari hech qachon ko'rmagan Koinotning bir qismiga kirish imkonini beradi", deydi u.