Agjencitë hapësinore po planifikojnë misione në Hënë gjatë kësaj dhe dekadës së ardhshme, me synimin për të krijuar infrastrukturë që do të mundësojë kthime të shumta. Kjo përfshin Lunar Gateway dhe Artemis Base Camp të NASA-s, International Lunar Research Station (ILRS) të Kinës dhe Roskosmos, dhe Moon Village të ESA-s. Me kaq shumë përqendrim në eksplorimin hënor nga agjencitë shtetërore dhe kompani private, janë planifikuar gjithashtu edhe objekte kërkimore dhe eksperimente shkencore.
Në veçanti, NASA, Kina dhe ESA kanë propozuar eksperimente të radioastronomisë që do të funksionojnë në anën e largët të Hënës. Në një punim të fundit, një ekip ndërkombëtar astronomësh evropianë propozoi një interferometër radio në gjatësi ultra të gjata valore, që mund të studiojë periudhat kozmologjike të njohura si Epoka e Errët Kozmike dhe Agimi Kozmik. Ky teleskop, i quajtur Dark Ages Explorer (DEX), mund të sjellë njohuri të reja për një nga periudhat më pak të kuptuara të historisë së universit.
Studimi u drejtua nga Christiaan Brinkerink, inxhinier shkencor në Radboud Radio Lab (RRL) në Universitetin Radboud të Nijmegen. Ai u bashkua nga studiues të instituteve të ndryshme të teknologjisë, astronomisë dhe agjencive evropiane përfshirë ESTEC të ESA-s.
Vështrimi i Agimit Kozmik
Sipas modeleve aktuale kozmologjike, universi i hershëm (rreth 380,000 deri në 1 miliard vite pas Big Bengut) ishte i mbushur me hidrogjen neutral. Në këtë epokë, të quajtur Epoka e Errët Kozmike, burimet e vetme të dritës ishin fotonet e lëshuara nga bashkimi i elektroneve me protonet dhe ato të lëshuara gjatë rejonizimit të hidrogjenit nga rrezatimi ultravjollcë i yjeve të parë.
Këto të fundit njihen sot si vija 21 cm, dhe janë kyç për të studiuar këtë fazë. Megjithëse teleskopë si James Webb kanë ofruar disa pamje të kësaj periudhe, Brinkerink thotë se ende ka shumë pyetje pa përgjigje. Ai thekson se sinjali i hidrogjenit neutral është mënyra e vetme për të studiuar drejtpërdrejt këtë kohë.
Zbulimet e hershme të Webb treguan më shumë galaktika dhe më të ndritshme sesa pritej, si dhe farat e vrimave të zeza supermasive më të mëdha sesa pritej. Këto zbulime janë në tension me modelet aktuale, duke e bërë më urgjente ndërtimin e observatorëve të gjeneratës tjetër si DEX.
DEX synon të matin spektrin e sinjalit të hidrogjenit neutral përgjatë një game zhvendosjesh drejt të kuqes. Fillimisht kjo do të mbulojë Agimin Kozmik (z = 28 deri 14), dhe më vonë Epokën e Errët (z = 50 deri 28). DEX do të gjenerojë imazhe të qiellit në shumë frekuenca dhe të dhënat do të përpunohen në Tokë për të nxjerrë variacionet hapësinore dhe spektrale.
Pse ana e largët e Hënës?
Ajo është ideale për vëzhgime radio, pasi është e mbrojtur nga ndërhyrjet radio nga Toka dhe nuk ka atmosferë që të shtrembërojë sinjalet. Por ndërtimi dhe mirëmbajtja e një observatori të tillë është sfidë inxhinierike e madhe.
Futet në lojë DEX
Studimi ndërtohet mbi një punë të mëparshme të ESA-s. Në 2020 u formua një grup pune për të realizuar një rrjet radioastronomik në anën e largët të Hënës. Një studim i mëvonshëm në 2021 tregoi se një rrjet i vogël (4×4 antena) është i mundur, por për qëllime shkencore nevojitet të paktën një rrjet 32×32.
DEX kërkon një zonë të sheshtë prej 200×200 metrash në anën e largët të Hënës, idealisht në një krater me pak gurë. Zona polare jugore është tërheqëse për shkak të temperaturave më të qëndrueshme dhe lidhjes së mundshme me Gateway-in Hënor të NASA-s.
Sfidat teknike
Shpërndarja e energjisë përmes kabllove elektrike do të përbënte deri në 50% të masës totale të sistemit – e papërshtatshme për transport. U shqyrtuan alternativa si fibra optike dhe transmetimi me frekuencë të lirë. U përjashtua vendosja e burimeve të energjisë afër antenave për shkak të ndërhyrjes së mundshme radio.
U propozua një strukturë me fletë të hollë për elementët rrezatues, që mund të hapen, rrotullohen ose fryhen. Përforcuesit e sinjaleve (LNA) duhet të përballojnë temperaturat ekstreme të Hënës. Gjithashtu, është e nevojshme një sistem i besueshëm dhe efikas për vendosjen e saktë të antenave – çdo devijim ndikon cilësinë e të dhënave.
Përfundimisht, studimi tregon se numri i nevojshëm i antenave për objektivat shkencorë nuk është ende i realizueshëm me teknologjinë aktuale. Por ai përshkruan një rrugë për zhvillimin e teknologjive që mund të realizojnë një eksperiment të tillë brenda një dekade ose dy.
Këto teknologji do të kenë edhe përdorime në Tokë – si komunikimi me satelitë të vegjël apo radio-marrës për mjedise ekstreme. Nga ana shkencore, rezultatet do të ndihmojnë në hartimin e strukturës së universit të hershëm dhe të kuptohet më mirë formimi i vrimave të zeza supermasive dhe ndikimi i yjeve të parë në rritjen e galaktikave.
