Desarrollan plan para construir un radiotelescopio en la cara oculta de la Luna

A fines de 2020, el amado radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico colapsó y fue dado de baja. Era un radiotelescopio tipo plato, construido en una depresión natural en el paisaje. Ahora, mientras la comunidad astronómica lamenta la pérdida, un equipo de científicos ha iniciado los planes para la construcción de otro similar... pero fuera de la Tierra.

Crédito: Vladimir Vustyansky/NASA.

En abril de 2021, el programa Innovative Advanced Concepts de la NASA otorgó al proyecto Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) $ 500,000 para más investigación y desarrollo. El concepto: construir un telescopio también en una depresión natural del paisaje. Lo innovador y avanzado: tal depresión es un cráter en forma de cuenco en la cara oculta —o el mal llamado lado oscuro— la Luna.

Pero... ¿sería posible construir semejante telescopio en un lugar tan remoto e inaccesible? Después de todo, hasta ahora, solo una nave espacial ha alunizado con éxito en la cara oculta de nuestro satélite, la Chang'e-4 de China (3 de enero de 2019).

Concepto del radio telescopio propuesto en un cráter en la cara oculta de la Luna, visto desde la distancia. Crédito: Vladimir Vustyansky/NASA.

Para los científicos, el éxito de la misión china demuestra que se puede lograr, y el equipo del LCRT ya está ingeniando cómo llevar a cabo su proyecto. La idea general de construcción fue bautizada como DuAxel, y consiste en desplegar dos robots espaciales para construir el radiotelescopio de media milla de ancho (1 km de ancho) en uno de los varios cráteres propuestos en el otro lado de la Luna. El telescopio en sí debe consistir en una malla de alambre.

Un rover se quedaría en el borde del cráter y actuaría como ancla, mientras que el segundo rover viajaría por la pared del cráter hacia el cuenco para construir el telescopio. Una nave espacial separada entregaría un plato de malla de alambre en el centro del cráter que los robots desplegarían y arrastrarían por las paredes para anclarlo en el borde.

Concepto artístico que muestra, paso a paso, cómo se desplegarían el módulo de alunizaje y los rovers. Crédito: Universidad de Illinois.

El diseño de la malla de alambre en sí será un desafío, porque debe ser fuerte, flexible y liviana. La malla tendrá que mantener un espaciado preciso y una forma parabólica al mismo tiempo, con la capacidad de soportar rangos de temperatura de -280 grados Fahrenheit (-173 °C) a 260 grados Fahrenheit (127 °C).

Grandes ventajas

Entonces, en teoría sería posible. Pero, ¿debería hacerse? El hecho es que un radiotelescopio en el la cara oculta de la Luna ha sido un sueño de los visionarios espaciales desde hace mucho tiempo.

Un radiotelescopio en el lado que no vemos de la Luna tendría muchas ventajas sobre un instrumento similar construido en la Tierra. Si bien existen grandes radiotelescopios en la Tierra —el más grande, actualmente, es FAST en China—, nuestra ionosfera impide que los radiotelescopios terrestres vean longitudes de onda superiores a los 33 pies (10 metros). La falta de atmósfera de la Luna, empero, permitirá que las longitudes de onda de radio más largas alcancen un telescopio construido en la luna.

El LCRT tiene un diámetro propuesto de 1 km. Si se completa, será el radiotelescopio más grande construido por la humanidad. Crédito: Saptarshi Bandyopadhyay/NASA.

Además, la Luna misma bloqueará el parloteo de radio emitido desde la Tierra (ver gráfico sobre estas líneas).

Estas ventajas abrirán una gama de longitudes de onda que los astrónomos no han podido explorar. Como dijo Saptarshi Bandyopadhyay del Laboratorio a Propulsión a Reacción de la NASA (JPL), líder del equipo de investigación del LCRT, sobre los factores limitantes de la Tierra: «Hay toda una región del universo que simplemente no podemos ver».

Edad Media del universo

La NASA comunicó el 5 de mayo de 2021 que el acceso a las longitudes de onda de radio más largas, a través del LCRT, será particularmente efectivo para sondear la Edad Media del universo. Este período en la historia temprana de nuestro universo ocurrió después del Big Bang y antes de las primeras estrellas. El período de tiempo inmediatamente posterior al Big Bang se puede estudiar a través del fondo cósmico de microondas.

El telescopio espacial Hubble —y pronto el telescopio espacial James Webb— puede mirar hacia atrás en el tiempo, hasta las primeras estrellas y galaxias. Pero la Edad Media de nuestro universo es —por decirlo sutilmente— oscura.

«Esta época duró unos cientos de millones de años después del Big Bang y podría contener la respuesta a los secretos sobre por qué nuestro universo se ve como es», explicó Joseph Lazio, miembro del equipo del LCRT.

«Si bien no hubo estrellas, hubo abundante hidrógeno durante la Edad Media del universo, hidrógeno que eventualmente serviría como materia prima para las primeras estrellas. Con un radiotelescopio suficientemente grande fuera de la Tierra, podríamos rastrear los procesos que condujeron a la formación de las primeras estrellas, tal vez incluso encontrar pistas sobre la naturaleza de la materia oscura», añadió.

El equipo pasará los próximos dos años desarrollando más sus ideas, con la esperanza de que sus sueños de un gran radiotelescopio en el otro lado de la luna cobren vida y revelen secretos del universo primitivo.

Representación artística de la vista desde el interior del cráter que alberga el radiotelescopio, donde estaría el plato de malla de alambre, mirando hacia el receptor suspendido arriba. Crédito: Vladimir Vustyansky/NASA.

«El desarrollo de este concepto podría producir algunos avances importantes en el camino, particularmente para las tecnologías de implementación y el uso de robots para construir estructuras gigantes fuera de la Tierra. Me enorgullece trabajar con este equipo diverso de expertos que inspiran al mundo a pensar en grandes ideas que pueden hacer descubrimientos revolucionarios sobre el universo en el que vivimos», concluyó Bandyopadhyay.

Fuente: EarthSky. Edición: MP.