我們的天體鄰居需求巨大。
中國提出了在月球背面建造大型射電望遠鏡陣列的建議。
在過去的幾年裡,在月球的遠端建立望遠鏡的概念一直在流傳,那裡被認為是射電天文學的理想地點。
例如,幾年前,美國宇航局提議在這個地區建造一個月球隕石坑射電望遠鏡(LCRT)。
如果獲得批准,中國雄心勃勃的專案可能成為第一個可操作的月球無線電觀測站。
據報導,擬議中的月球射電望遠鏡陣列將配備7200個蝴蝶形狀的天線。這個陣列將被設計用來捕捉超長波長的宇宙信號,這對研究早期宇宙至關重要。它可以窺探宇宙的嬰兒期,甚至在第一批恆星閃爍之前。
地球的大氣層阻擋了超長波長的無線電信號。但月球的遠端不受地球的干擾,為這些微弱的宇宙低語提供了一個原始的視窗。
2023年,中國還公佈了發射月球軌道望遠鏡來研究宇宙黑暗時代的計劃。
協助施工的機器人和未來任務
中國空間技術研究院和上海天文臺的研究人員提出了一個30公里寬(18.6英里)的月球射電望遠鏡陣列,收集面積為0.1平方公里。
該設計旨在實現高解析度和高靈敏度,使探索“宇宙黑暗時代”和發現系外行星成為可能。
據報導,中國計劃在十年內建造其擬議的月球射電望遠鏡陣列。中國將利用其計劃中的機器人和載人探月任務來實現其目標。
“陣列的建設將是一個高度複雜的工程專案,涉及科學儀器、中繼衛星、機器人、月球表面後勤和通信網路,”該團隊在最新一期的《中國空間科學與技術》中指出。
尋找平坦地形的挑戰
中國研究小組沒有透露擬議中的月球射電望遠鏡陣列的具體位置。
但在月球崎嶇不平的表面上建造如此龐大的陣列並非易事。在月球不平坦的地形上找到一個大而平坦的地點仍然是一個挑戰。
為了克服這些障礙,該項目預計將分三個階段推出。
首先,無人駕駛的嫦娥任務(7號和8號)將使用機器人輔助部署16個測試天線。這個階段,1-3年,將繪製無線電波圖,使最初的黑暗時代信號研究成為可能。
然後,宇航員將協助建造大約“100個天線單元”的核心部分。最後,在未來月球研究基地的支援下,將構建完整的陣列。
據報導,即使有尚未建成的中國主導的月球研究基地的支援,完整的望遠鏡陣列部署也可能需要數年時間。
這將涉及尖端技術,包括機器人部署、多火箭運輸、著陸器和宇航員艙外活動。
美國研究人員通過美國宇航局的創新先進概念計劃,也研究了月球射電望遠鏡的概念。2021年,他們提出了一個直徑1公里的月球隕石坑射電望遠鏡。有趣的是,該提案涉及在月球背面的隕石坑內部署一個大型金屬絲網。這項工程將由爬牆機器人來完成。
NASA尚未公佈其研發時程表。然而,如果成功,那麼它將成為“太陽系中最大的全口徑射電望遠鏡”。