A China quer colocar pequena constelação de satélites em órbita ao redor da Lua para criar radiotelescópio que abriria “nova janela” para o Universo.

Estrutura

  • A matriz consistiria em satélite “mãe” e oito mini-naves “filhas”;
  • A mãe processaria dados e se comunicaria com a Terra;
  • As filhas detectariam sinais de rádio dos confins do cosmos.

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As informações foram repassadas por Xuelei Chen, astrônomo da Administração Espacial Nacional da China (CNSA), na conferência Astronomy From the Moon realizada anteriormente este ano em Londres, Reino Unido.

Colocar tal arranjo em órbita ao redor da Lua seria tecnicamente mais viável do que construir um telescópio diretamente na superfície lunar, empreendimento que NASA e outras agências espaciais estão considerando atualmente como um dos próximos grandes passos na astronomia.

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Há uma série de vantagens em fazer isso em órbita em vez de na superfície, porque é muito mais simples em termos de engenharia. Não há necessidade de pouso e implantação, e também porque o período orbital lunar é de duas horas, podemos usar energia solar, que é muito mais simples do que fazê-lo na superfície lunar, que, se você quiser observar durante o período lunar noite, então você tem que fornecer a energia por quase 14 dias.

Xuelei Chen, astrônomo da Administração Espacial Nacional da China (CNSA), na conferência Astronomy From the Moon

Ele acrescentou que esta proposta “Descobrindo o céu no comprimento de onda mais longo”, ou Projeto Hongmeng, poderia orbitar a Lua já em 2026.

Razões para a construção do telescópio lunar

Um telescópio na Lua, dizem os astrônomos, permitiria que eles finalmente vissem a radiação cósmica em parte do espectro eletromagnético impossível de estudar da superfície da Terra: ondas de rádio com mais de dez metros, ou, em outras palavras, aqueles com frequências abaixo de 30 MHz.

Se você estiver olhando para a parte de baixa frequência do espectro eletromagnético, descobrirá que, devido à forte absorção [pela atmosfera da Terra], sabemos muito pouco sobre [a região] abaixo de 30 MHz. É quase parte em branco do espectro eletromagnético. Portanto, queremos abrir esta última janela eletromagnética do universo.

Xuelei Chen, astrônomo da Administração Espacial Nacional da China (CNSA), na conferência Astronomy From the Moon

Os astrônomos estão interessados nesta parte do espectro eletromagnético por bom motivo. Eles acham que esse tipo de radiação pode permitir que eles perscrutem a chamada Idade das Trevas, período das primeiras centenas de milhões de anos após o nascimento do universo no Big Bang.

Naquela época, o incipiente universo estava cheio de névoa impenetrável de átomos de hidrogênio. Mesmo quando as primeiras estrelas começaram a se formar, sua luz não conseguiu passar por essa névoa a princípio.

Os astrônomos sabem, porém, que esse próprio hidrogênio atômico emite tipo de sinal conhecido como linha de 21 cm. Parte da banda de micro-ondas do espectro eletromagnético, a linha de 21 cm tem ajudado astrônomos a rastrear nuvens de hidrogênio em nossa própria galáxia, a Via-Láctea, desde a década de 1950, segundo o astrônomo Ian Crawford, da University College London.

Mas, ao procurar a linha de 21 cm da época mais antiga do universo, os astrônomos precisam procurar radiação com comprimentos de onda muito maiores.

Como o efeito redshift causado pela expansão acelerada do universo estende a radiação eletromagnética de fontes que se afastam de nós em direção a comprimentos de onda mais longos, o que era radiação de micro-ondas emitida pelos átomos de hidrogênio durante a época inicial do Universo hoje aparece para observadores na Terra como longas ondas de rádio. E esse é exatamente o tipo de radiação eletromagnética que não pode ser vista da superfície do planeta.

O lado oculto da lua, no entanto, é provavelmente o melhor lugar do sistema solar para procurar por esse sinal misterioso.

Longe da atmosfera obstrutiva da Terra, o lado oculto da Lua também é protegido do ruído de rádio produzido pelo homem. Durante a noite lunar, ele também se afasta do sol, que também é poderosa fonte de ondas de rádio.

Os astrônomos dizem que o lado oculto da Lua é, de fato, o lugar mais silencioso em todo o Sistema Solar.

Demonstração que não funcionou muito bem

Como as ondas de rádio são o tipo de radiação eletromagnética com os comprimentos de onda mais longos, os telescópios que podem mapear suas fontes no céu com resolução alta o suficiente precisam usar várias antenas distribuídas em grande área.

A constelação da China conseguiria isso no espaço, com os satélites circulando a Lua na mesma órbita. Os satélites coletariam dados enquanto estivessem no outro lado da Lua. A espaçonave-mãe transmitiria as medições para a Terra ao cruzar o lado voltado para o planeta da Lua.

Cientistas chineses já haviam tentado testar essa abordagem com dois microssatélites, chamados Longijang 1 e Longijang 2 na superfície lunar em 2019. O Longijang 1, no entanto, falhou ao entrar na órbita da Lua, então, os astrônomos só receberam dados do Longijang 2. As medições dessa sonda, disse Chen, mostraram que o lado oculto da Lua, de fato, é incrivelmente silencioso.

Tivemos o Longijang 2, que circulou a Lua por algum tempo, e [seu] espectro mostra que, quando o satélite entra na sombra da Lua ou sai da sombra, você pode ver onde a interferência de rádio aparece e desaparece. Isso mostra que o outro lado da Lua oferece ambiente ideal para esse tipo de medição.

Xuelei Chen, astrônomo da Administração Espacial Nacional da China (CNSA), na conferência Astronomy From the Moon

Os astrônomos esperam descobrir muito mais do que o sinal do hidrogênio atômico da idade das trevas. Uma nova face nunca vista do Universo provavelmente aparecerá assim que os astrônomos souberem como procurá-la.

Magnetosferas de exoplanetas fora do Sistema Solar podem se revelar em longas ondas de rádio, e alguns pesquisadores esperam que tal arranjo possa até permitir fazer contato com vida extraterrestre inteligente. “Se abrirmos nova janela, provavelmente veremos alguns novos objetos interessantes”, concluiu Chen.

Com informações de Space.com

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