La Universidad de Colorado Boulder y Lunar Resources Inc. acaban de obtener fondos de la NASA para estudiar la posibilidad de construir un radiotelescopio en la cara oculta de la Luna. El proyecto, denominado Vista lejana, recolectaría materiales de construcción de la propia superficie lunar y usaría rovers robóticos para construir una red masiva e intrincada de cables y antenas a lo largo de 400 kilómetros cuadrados. Cuando esté completo, FarView permitirá a los radioastrónomos observar el cielo en longitudes de onda de radio de baja frecuencia con una claridad sin precedentes.

Los radiotelescopios funcionan mejor de forma aislada. En la Tierra, si los operadores de radiotelescopios quieren ‘escuchar’ el cielo sin interferencias, necesitan establecer enormes zonas de exclusión alrededor del telescopio donde están prohibidos los teléfonos móviles, el wi-fi y hasta las bujías de los coches de gasolina. FarView propone colocar un telescopio en el lugar más silencioso que se nos ocurra, lejos de los terrícolas y de nuestros aparatos ruidosos. Con este observatorio lunar, los astrónomos podrían escuchar el Universo con más claridad que nunca, lo que les permitiría retroceder más en el tiempo y el espacio, tal vez incluso hasta las edades oscuras cósmicas cuando se formaban las primeras estrellas.

Podría funcionar, aunque el plan aún se encuentra en las primeras etapas. FarView está financiado por el programa Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA, que trabaja con empresarios para financiar ideas que son innovadoras y técnicamente sólidas, pero que en gran parte no se han probado y aún están en pañales. Los proyectos NIAC son un vistazo a las posibilidades de la exploración espacial dentro de una década o más. Aún será un largo camino para crear el propuesto observatorio basado en la Luna.

El Dr. Alex Ignatiev, director de tecnología de Lunar Resources, confía en que pueden lograrlo y hacerlo sin arruinarse. “Podríamos construir FarView a aproximadamente el 10 % del costo del telescopio James Webb y operar durante más de 50 años”. él dijo. Es un gol impresionante.

Construyendo con Suelo Lunar

La clave para mantener bajos los costos es construir FarView utilizando materiales ya disponibles en la Luna, también conocido como utilización de recursos in situ (ISRU). ISRU se ha convertido en una palabra de moda en los últimos años con respecto a la exploración lunar y marciana, ya que será necesario para sostener la actividad humana de larga duración en la Luna y Marte. En este caso, ISRU permitirá que FarView reduzca los costosos costos de escapar del molesto pozo de gravedad de la Tierra al construir el telescopio con regolito lunar.

El proceso de fabricación exacto de FarView se basa en dos técnicas. El primero es la electrólisis del regolito fundido (fundir el suelo lunar para separar los metales del oxígeno), y el segundo es la deposición al vacío (dejar películas delgadas de material en forma de lámina). Lunar Resources tiene experiencia en ambas técnicas a pequeña escala; tendrán que aumentarse para crear el enorme observatorio FarView.

Durante una futura operación en el espacio (FISO) presentación de telecon en diciembre pasado, Ignatiev explicó que el regolito a través de la Luna es una mezcla de óxidos metálicos, con más hierro en Mares y más aluminio en Highlands, y elementos como silicio y magnesio disponibles en todas partes. “Entonces, nuestro desafío en términos de fabricar en la luna con materias primas”, dijo, “es romper ese vínculo regolito-oxígeno… y obtener los elementos crudos de ese regolito” utilizando corrientes eléctricas.

Una pequeña fábrica de procesamiento robótico extraería estos metales del suelo y los depositaría en un rover. El investigador principal de FarView, Ronald Polidan, le dijo a FISO que a medida que el rover avanza, «derrite la superficie del regolito en un vidrio, luego coloca las antenas de metal sobre eso, con los cables de conexión y toda la demás infraestructura necesaria». Con este método, se necesitarían 26 meses para fabricar los 100.000 dipolos de diez metros de largo necesarios para el telescopio. El rover solo podría funcionar durante los días lunares (alrededor de dos semanas terrestres) y tendría que hibernar durante las noches.

Retos y oportunidades

Construir un telescopio lunar suena complicado, pero sus principios son bastante sencillos una vez que se extraen los materiales. Colocar tiras de lámina de metal sobre la superficie de la Luna no debería ser demasiado difícil, y no se necesita una construcción de carga a gran escala para que funcione. La mejor parte es que, en teoría, los dipolos de metal son útiles y reparables, lo que le da a FarView una larga vida útil.

Sin embargo, para comenzar las operaciones, probablemente se requerirá primero alguna otra infraestructura. El equipo también planea construir paneles solares y baterías a partir de regolito, proporcionando fuentes de energía para el telescopio. Esperan que las técnicas ISRU como estas se prueben y prueben junto con el programa Artemis en los próximos años.

Finalmente, para que FarView tenga éxito, se deberá prestar cierta atención a las comunicaciones. Cuando China aterrizó su módulo de aterrizaje Chang’e 4 en el lado oculto de la Luna en 2019, primero tuvo que colocar un satélite de comunicaciones (Queqiao) en el punto L2 Lagrange Tierra-Luna, para permitir que el módulo de aterrizaje hablara con la Tierra. La NASA aún no tiene ese satélite disponible, y la cooperación con China en el espacio ha sido políticamente difícil en los últimos años. Un observatorio del lado opuesto de la Luna requerirá cierta innovación: ya sea en ingeniería o en diplomacia.

¿Son los observatorios lunares el futuro de la astronomía?

Con nuevas megaconstelaciones como Starlink que entrarán en funcionamiento en las próximas décadas, la astronomía basada en la Tierra se está volviendo cada vez más desafiante. Estos enjambres de satélites que vuelan a baja altura crean brillantes rayos de luz que contaminan las imágenes del telescopio. Los observatorios lunares pueden parecer una alternativa prometedora para eludir este problema. Pero el hecho es que para la mayoría de los tipos de telescopios, no se puede superar el costo y la conveniencia de construirlos en la Tierra, incluso si Starlink se interpone en su camino ocasionalmente. Como tal, parece probable que los observatorios lunares como FarView solo complementen los observatorios terrestres, no los reemplacen, al menos no en el corto plazo. Ni siquiera con ISRU.

FarView es emocionante no porque resuelva el problema de Starlink (que de todos modos afecta principalmente a los telescopios ópticos), sino porque FarView ofrece una oportunidad única para la radioastronomía de baja frecuencia, algo que no es viable en la Tierra debido a todo el ruido de radio que creamos. Con FarView, podríamos aprender cosas sobre las edades oscuras cósmicas que simplemente no son posibles con la infraestructura basada en la Tierra. Su valor científico es enorme. Simplemente no cuente con que actúe como un sustituto de las regulaciones de megaconstelaciones o las técnicas de mitigación de brillo para reducir las rayas. Seguiremos necesitándolos para garantizar que la astronomía basada en la Tierra pueda coexistir con las megaconstelaciones, porque ninguna de ellas irá a ninguna parte en el corto plazo.

Los nuevos telescopios terrestres como el Observatorio Vera Rubin y el Telescopio Extremadamente Grande van a hacer cosas asombrosas en la próxima década. Si FarView se une a ellos y cuando lo haga, podría sonar en una nueva era dorada de la astronomía, con telescopios de la Tierra, el espacio y la Luna trabajando juntos para comprender nuestro lugar en el Universo. Es un objetivo que vale la pena perseguir y, con un poco de cooperación e ingenio, podría llegar antes de lo que pensamos.

Fuente: elactual.net