Миссия Change-4 является четвертой частью Китайской программы в исследовании Луны. Эта миссия добилась многих значительных достижений с момента ее запуска в декабре 2018 года. В январе 2019 года спускаемый марсоход миссии, называемый Yutu 2 (Jade Rabbit 2) стал первым роботом-исследователем, совершившим мягкую посадку на дальней (темной) стороне Луны. Примерно в то же время он выполнил первую миссию по выращиванию растений на Луне (со смешанными результатами).
Новейшая разработка, нидерландско-китайский низкочастотный исследователь (NCLE) начал свою работу после нахождения на орбите Луны в течение года. Этот прибор был установлен на спутнике связи Queqiao и состоит из трех 5-метровых длинных монопольных антенн, которые чувствительны к радиочастотам в диапазоне 80 кГц — 80 МГц. Теперь, когда этот инструмент активен, Change-4 вступил в следующую фазу своей миссии.
Радиообсерватория является результатом сотрудничества Нидерландского института радиоастрономии (ASTRON) и Китайского национального космического агентства (CNSA). ASTRON имеет долгую историю проведения радиоастрономии, которая включает в себя работу одного из самых крупнейших радиотелескопов в мире — радиотелескопа Westerbork Synthesis (WSRT), который также является частью Европейской сети интерферометрии с очень большой базой (EVN).
NCLE — первая обсерватория, построенная Нидерландами и Китаем для проведения радиоастрономических экспериментов на орбите на противоположной стороне Луны. Это место считается идеальным для таких экспериментов, поскольку оно удалено от любых наземных радиопомех. Именно по этой причине Queqiao должен был действовать в качестве ретранслятора связи с миссией Change-4, так как радиосигналы не могут напрямую достигать дальнего края Луны.
В то время как NCLE способна проводить множество научных исследований, ее основная цель состоит в проведении новаторских экспериментов в радиоастрономии. В частности, NCLE будет собирать данные в диапазоне излучения 21 см, что соответствует самым ранним периодам в космической истории.
Они иначе известны как Темные века или Космический Рассвет, которые ранее были недоступны для астрономов. Изучая свет самых ранних периодов Вселенной, астрономы, наконец, смогут ответить на некоторые из самых устойчивых вопросов о Вселенной. Они включают в себя времена, в которых формировались первые звезды и галактики, а также влияние темной материи и темной энергии на космическую эволюцию.
До сих пор спутник Queqiao был в основном ретранслятором связи между посадочным аппаратом, ровером и диспетчерами миссий на Земле. Но теперь, когда основные цели миссии «Change-4» достигнуты, Китайское национальное космическое агентство (CNSA) вступило в следующую фазу операций, которая заключается в управлении радиообсерваторией на противоположной стороне Луны.
Марк Клейн Волт, управляющий директор Radio Lab Radboud и лидер голландской команды, выразил:
«Наш вклад в китайскую миссию «Change-4» теперь значительно возрос. У нас есть возможность выполнить наши наблюдения в течение четырнадцатидневной ночи за Луной, что намного дольше, чем первоначально предполагалось. Лунная ночь теперь наша».
Развертывание антенн является кульминацией трехлетней напряженной работы, и демонстрация этой технологии, как ожидается, откроет путь для новых возможностей для радиоаппаратуры в космосе. Помимо ученых из ASTRON и CNSA, не существует недостатка в людях по всему миру, которые с нетерпением ждут первых радиоизмерений NCLE.
Профессор Хейно Фальке, кафедра астрофизики и радиоастрономии в Университете Радбу, также является научным руководителем голландско-китайского радиотелескопа. Как он объяснил: «Мы наконец-то занимаемся бизнесом и имеем радиоастрономический инструмент голландского происхождения в космосе. Команда невероятно много работала, и первые данные покажут, насколько хорошо инструмент работает».
Развертывание прибора должно было произойти раньше, и, как полагают, годичное ожидание за Луной оказало влияние на антенны. Первоначально антенны разворачивались плавно, но с течением времени прогресс становился все более медленным. В результате, команда решила сначала собрать данные с частично развернутых антенн и, возможно, решит развернуть их позже.
При текущем, более коротком развертывании прибор чувствителен к может считывать сигналы, которым может быть примерно 13 миллиардов лет – иначе, около 800 миллионов лет после Большого взрыва. Как только антенны развернут до полной длины, они смогут захватывать сигналы сразу после Большого взрыва. Это позволит астрономам увидеть, как рождались первые звезды и звездные скопления, образующие самые первые галактики.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение