ภาพวาดของยานอวกาศ DAPPER ในวงโคจรรอบดวงจันทร์
(ภาพ: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, มหาวิทยาลัยโคโลราโด, โบลเดอร์)
ภารกิจของนาซ่าสู่ คืนมนุษย์สู่ดวงจันทร์ สามารถเพิ่มเขตข้อมูลของการวิจัยที่อาจไม่ดูเหมือนดวงจันทร์โดยเฉพาะในธรรมชาติ: จักรวาลวิทยา
แต่ด้านไกลของดวงจันทร์อาจเป็นสถานที่ที่ทรงพลังในการตอบบางส่วนของ คำถามที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับจักรวาล - และการที่นาซ่าผลักดันให้มนุษย์นำกลับไปสู่ดวงจันทร์สามารถลดราคาได้มากพอที่จะทำให้วิทยาศาสตร์นี้เป็นจริงได้ แม้แต่นักวิทยาศาสตร์ที่เป็นผู้นำในการผลักดันให้องค์การนาซ่าตรวจสอบภารกิจเหล่านี้ก็ยอมรับว่ามันไม่ใช่ความคิดที่ง่ายที่สุดเมื่อเขาได้ยินเกี่ยวกับเรื่องนี้เป็นครั้งแรก
"เราเป็นผู้ตัดสินด้านวิทยาศาสตร์ด้วยกันและพวกเขาถามฉันว่าฉันคิดอย่างไรเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์บนดวงจันทร์" แจ็คเบิร์นส์นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์กล่าวกับ Space.com “ และฉันก็บอกว่าฉันไม่ได้คิดมากเกี่ยวกับเรื่องนี้เลยมันไม่ได้เกิดขึ้นกับฉันเลย”
ตั้งแต่นั้นมาเขาและเพื่อนร่วมงานได้คิดมากเกี่ยวกับเรื่องนี้เป็นอย่างมาก ข้อสรุปของพวกเขาคือหอดูดาวที่อยู่ไกลออกไปของดวงจันทร์มอบโอกาสพิเศษให้กับนักดาราศาสตร์สมัยใหม่ เบิร์นส์ใช้เวลาคิดในปีนี้ผ่านสองแนวคิดภารกิจเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาก่อนที่ดาวจะเริ่มก่อตัวขึ้นเรียกว่า ยุคมืด.
"ฟังดูเป็นลางไม่ดี" เบิร์นส์พูดถึงยุค แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ก็เป็นที่น่าสนใจ "มันมีฟิสิกส์ที่น่าสนใจมากมายที่อาจเกิดขึ้นจริงและมีโอกาสให้เราทดสอบแบบจำลองมาตรฐานจักรวาลวิทยาและเพื่อดูว่าเราสามารถทำลายมันได้หรือไม่คุณรู้ไหมนักดาราศาสตร์ต้องการทำลายสิ่งต่าง ๆ เสมอ"
ข้อสังเกตเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการจับค่อนข้างนาน คลื่นวิทยุซึ่งยากต่อการศึกษาจากโลกเนื่องจากการแทรกแซงจากเทคโนโลยีของมนุษย์บนพื้นผิวของดาวเคราะห์และในวงโคจร นั่นคือการดึงดูดความสนใจจากอีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์: มันเป็นที่เดียวในละแวกของเราที่ได้รับการปกป้องจากแสงไฟที่เจื้อยแจ้วของเรา
“ ฟาร์ไซด์จันทรคติเป็นสภาพแวดล้อมที่หายากเช่นนี้” เบิร์นส์กล่าว "มันเป็นสถานที่ที่เงียบสงบเพียงแห่งเดียวในระบบสุริยะวงในทั้งหมดเพื่อทำการสำรวจที่ความถี่วิทยุที่ต่ำมากซึ่งเมื่อมันปรากฏออกมาในวันนี้มันเป็นหน้าต่างสุดท้ายที่ยังไม่ได้เปิดสู่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า"
ดังนั้นเบิร์นส์และเพื่อนร่วมงานของเขาได้จัดทำรายงานเกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์วิทยุทางไกลทั้งสองสำหรับ NASA ซึ่งกำลังมองหางานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถนำไปสู่โครงการอาร์ทิมิสซึ่งเป็นหน่วยงานผลักดันมนุษย์บนดวงจันทร์ภายในปี 2024 ผู้ดูแลระบบ Jim Bridenstine อ้างอิงหนึ่งในโครงการวิทยุภารกิจการโคจรในระหว่างการแถลงข่าวเกี่ยวกับการรณรงค์นั้นขนานนามว่า โปรแกรมอาร์ทิมิสในวันที่ 9 ธันวาคม
"วิทยาศาสตร์นี้และความรู้ทั้งหมดนี้และความสามารถทั้งหมดนี้จะมีให้สำหรับเราเพราะเรากำลังเปิดตัวมนุษย์สู่ดวงจันทร์เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ปี 1972" เขากล่าว "เราสามารถรับวิทยาศาสตร์และข้อมูลทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้มากกว่าที่เราจะทำได้โดยไม่ต้องมีสถาปัตยกรรมนี้บนดวงจันทร์"
สถาปัตยกรรมนั้นรวมถึง ประตูทางเดินของนาซาสำหรับหุ่นยนต์และมนุษย์มุ่งหน้าสู่พื้นผิวดวงจันทร์ โมดูลแรกของเกตเวย์สามารถเปิดตัวได้ในปี 2565 และภารกิจแรกที่เขาและเพื่อนร่วมงานอธิบายจะบินได้ในปีหน้าเบิร์นส์กล่าวโดยอาศัยการสื่อสารที่พัฒนาขึ้นสำหรับเวย์สเตชั่น
โครงการวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่า Dark Ages Polarimetry Pathfinder หรือ DAPPER เป็นยานอวกาศที่โคจรรอบดวงจันทร์ใช้เวลาประมาณหนึ่งในสามของเวลาในเขตเงียบสงบทางวิทยุที่อยู่ไกลออกไปของดวงจันทร์
Burns และ Bridenstine ทั้งคู่กล่าวว่าการสร้าง DAPPER ในบริบทของโปรแกรม Artemis จะช่วยลดต้นทุนภารกิจ เบิร์นส์กล่าวว่าโครงการได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงราคา 50 ล้านดอลลาร์ Bridenstine กล่าวว่าการดำเนินภารกิจอย่างอิสระนั้นจะมีค่าใช้จ่ายประมาณ $ 500 ล้าน แต่การที่สามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานของ Gateway จะช่วยลดราคาลงได้ประมาณ 90 ล้านดอลลาร์
การส่งอุปกรณ์วิทยุดาราศาสตร์ด้วยโปรแกรม Artemis ไม่ได้ดึงดูดความสะดวกจากความสะดวกสบายโดยเฉพาะ นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องของความเร่งด่วนเนื่องจากต้องรีบไปสู่ดวงจันทร์ด้วย นาซ่าประเทศอื่น ๆ และ บริษัท เอกชนอาจส่งผลให้เทคโนโลยีนำสัญญาณคลื่นวิทยุเหล่านี้มาจากเอกภพยุคแรกเช่นเดียวกับที่ทำบนโลก
“ ส่วนหนึ่งของเหตุผลที่เราต้องการทำสิ่งนี้เร็วกว่าที่เราต้องการจะไปที่นั่นเป็นครั้งแรกและสังเกตในขณะที่สภาพแวดล้อมยังคงบริสุทธิ์” เบิร์นส์กล่าว
DAPPER จะทำงานได้ง่ายกว่าโครงการอื่น ๆ ของ Burns และเพื่อนร่วมงานของเขาได้รับการพิจารณาเรียกว่า Array Array Farside Array สำหรับการสืบสวนวิทยาศาสตร์ทางวิทยุในยุคมืดและดาวเคราะห์นอกระบบ (FARSIDE)
โครงการนั้นจะผูกปมขี่ยานอวกาศดวงจันทร์เชิงพาณิชย์เช่นเดียวกับที่องค์การนาซ่ากำลังว่าจ้างเครื่องมือวิทยาศาสตร์ของตัวเองขึ้นสู่พื้นผิวดวงจันทร์ จากนั้นรถแลนด์โรเวอร์จะปรับใช้เสาอากาศ 128 เสาในระยะทาง 6 ไมล์ (10 กิโลเมตร) เพื่อจับคลื่นวิทยุ โครงการดังกล่าวสามารถเปิดตัวได้ในช่วงกลางถึงปลายปี 2020 เบิร์นส์กล่าวและมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1 พันล้านดอลลาร์
นอกเหนือจากการทำวิจัยเกี่ยวกับจักรวาลแล้วอาร์เรย์ดังกล่าวยังช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าดาวเคราะห์นอกระบบใดที่อาจเอื้อต่อชีวิตมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าส่วนผสมสำคัญอย่างหนึ่งอาจเป็น สนามแม่เหล็ก ที่ล้อมรอบดาวเคราะห์และทำให้บรรยากาศอยู่ในตำแหน่ง
“ เราอาจได้ข้อสรุปเบื้องต้นว่าเพื่อสร้างชีวิตเหมือนเราชีวิตที่เรารู้ว่าการมีสนามแม่เหล็กเป็นสิ่งสำคัญมาก” เบิร์นส์กล่าว และสนามแม่เหล็กเหล่านี้ควร "สว่างขึ้น" เมื่อดูด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุเขากล่าว "นี่เป็นวิธีเดียวในการค้นหาสนามแม่เหล็กด้วยอาร์เรย์ของกล้องโทรทรรศน์ความถี่ต่ำเหล่านี้ทางด้านดวงจันทร์ไกล"
- Chang'e-4 Rover ของจีนเก็บภาพสวย ๆ ของฝั่งดวงจันทร์
- ภาพถ่ายดวงจันทร์ที่น่าตื่นตาตื่นใจจากยานสำรวจดวงจันทร์ของนาซ่า
- ภาพถ่ายจากด้านไกลของดวงจันทร์! Chang'e 4 Lunar Landing in Pictures ของจีน
