Добавить новость
ru24.net
News in English
Апрель
2023

Building telescopes on the Moon could transform astronomy – and it's becoming an achievable goal

0

The current race to the Moon is opening up opportunities for lunar astronomy.

The far side of the Moon is an attractive place to carry out astronomy. NASA / Ernie Wright

Lunar exploration is undergoing a renaissance. Dozens of missions, organised by multiple space agencies – and increasingly by commercial companies – are set to visit the Moon by the end of this decade. Most of these will involve small robotic spacecraft, but NASA’s ambitious Artemis programme, aims to return humans to the lunar surface by the middle of the decade.

There are various reasons for all this activity, including geopolitical posturing and the search for lunar resources, such as water-ice at the lunar poles, which can be extracted and turned into hydrogen and oxygen propellant for rockets. However, science is also sure to be a major beneficiary.

The Moon still has much to tell us about the origin and evolution of the solar system. It also has scientific value as a platform for observational astronomy.

The potential role for astronomy of Earth’s natural satellite was discussed at a Royal Society meeting earlier this year. The meeting itself had, in part, been sparked by the enhanced access to the lunar surface now in prospect.

Far side benefits

Several types of astronomy would benefit. The most obvious is radio astronomy, which can be conducted from the side of the Moon that always faces away from Earth – the far side.

The lunar far side is permanently shielded from the radio signals generated by humans on Earth. During the lunar night, it is also protected from the Sun. These characteristics makes it probably the most “radio-quiet” location in the whole solar system as no other planet or moon has a side that permanently faces away from the Earth. It is therefore ideally suited for radio astronomy.

Radio waves are a form of electromagnetic energy – as are, for example, infrared, ultraviolet and visible-light waves. They are defined by having different wavelengths in the electromagnetic spectrum.

Radio waves with wavelengths longer than about 15m are blocked by Earth’s ionoshere. But radio waves at these wavelengths reach the Moon’s surface unimpeded. For astronomy, this is the last unexplored region of the electromagnetic spectrum, and it is best studied from the lunar far side.

Observations of the cosmos at these wavelengths come under the umbrella of “low frequency radio astronomy”. These wavelengths are uniquely able to probe the structure of the early universe, especially the cosmic “dark ages” – an era before the first galaxies formed.

At that time, most of the matter in the universe, excluding the mysterious dark matter, was in the form of neutral hydrogen atoms. These emit and absorb radiation with a characteristic wavelength of 21cm. Radio astronomers have been using this property to study hydrogen clouds in our own galaxy – the Milky Way – since the 1950s.

Because the universe is constantly expanding, the 21cm signal generated by hydrogen in the early universe has been shifted to much longer wavelengths. As a result, hydrogen from the cosmic “dark ages” will appear to us with wavelengths greater than 10m. The lunar far side may be the only place where we can study this.

The astronomer Jack Burns provided a good summary of the relevant science background at the recent Royal Society meeting, calling far side of the moon a “pristine, quiet platform to conduct low radio frequency observations of the early Universe’s Dark Ages, as well as space weather and magnetospheres associated with habitable exoplanets”.

Signals from other stars

As Burns says, another potential application of far side radio astronomy is trying to detect radio waves from charged particles trapped by magnetic fields – magnetospheres – of planets orbiting other stars.

This would help to assess how capable these exoplanets are of hosting life. Radio waves from exoplanet magnetospheres would probably have wavelengths greater than 100m, so they would require a radio-quiet environment in space. Again, the far side of the Moon will be the best location.

A similar argument can be made for attempts to detect signals from intelligent aliens. And, by opening up an unexplored part of the radio spectrum, there is also the possibility of making serendipitous discoveries of new phenomena.

Artist’s conception of the LuSEE-Night radio astronomy experiment on the Moon (credit: Nasa/Tricia Talbert)

We should get an indication of the potential of these observations when NASA’s LuSEE-Night mission lands on the lunar far side in 2025 or 2026.

Crater depths

The Moon also offers opportunities for other types of astronomy as well. Astronomers have lots of experience with optical and infrared telescopes operating in free space, such as the Hubble telescope and JWST. However, the stability of the lunar surface may confer advantages for these types of instrument.

Moreover, there are craters at the lunar poles that receive no sunlight. Telescopes that observe the universe at infrared wavelengths are very sensitive to heat and therefore have to operate at low temperatures. JWST, for example, needs a huge sunshield to protect it from the sun’s rays. On the Moon, a natural crater rim could provide this shielding for free.

A permanently shadowed lunar crater
Permanently shadowed craters at the lunar poles could eventually host infrared telescopes. LROC / ASU / NASA

The Moon’s low gravity may also enable the construction of much larger telescopes than is feasible for free-flying satellites. These considerations have led the astronomer Jean-Pierre Maillard to suggest that the Moon may be the future of infrared astronomy.

The cold, stable environment of permanently shadowed craters may also have advantages for the next generation of instruments to detect gravitational waves – “ripples” in space-time caused by processes such as exploding stars and colliding black holes.

Moreover, for billions of years the Moon has been bombarded by charged particles from the sun – solar wind – and galactic cosmic rays. The lunar surface may contain a rich record of these processes. Studying them could yield insights into the evolution of both the Sun and the Milky Way.

For all these reasons, astronomy stands to benefit from the current renaissance in lunar exploration. In particular, astronomy is likely to benefit from the infrastructure built up on the Moon as lunar exploration proceeds. This will include both transportation infrastructure – rockets, landers and other vehicles – to access the surface, as well as humans and robots on-site to construct and maintain astronomical instruments.

But there is also a tension here: human activities on the lunar far side may create unwanted radio interference, and plans to extract water-ice from shadowed craters might make it difficult for those same craters to be used for astronomy. As my colleagues and I recently argued, we will need to ensure that lunar locations that are uniquely valuable for astronomy are protected in this new age of lunar exploration.

The Conversation

Ian Crawford is a member of the UK Space Agency's Space Exploration Advisory Committee (SEAC) and has advised the European Space Agency on lunar exploration policy. He is chair of COSPAR sub-commission B3 (Moon), and a member of the Moon Village Association which aims to foster international cooperation in lunar exploration. He was a co-organiser of the recent Royal Society meeting "Astronomy from the Moon."




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!

Финалист шоу “Голос” Сергей Арутюнов остался без голоса. Артист находится в больнице, состояние тяжёлое.


"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Итоги конкурса моделей «Best Model Russia 2024»

Заводы АО "Желдорреммаш" выбирают лучших в своей профессии

Аферисты начали массово брать на россиян кредиты по новой схеме: граждан предупредили о новом телефонном мошенничестве, не попадитесь


UFC Denver video: Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ends in no-contest after illegal blows

‘He walked just fine’: Pros react to Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ending in controversial no-contest

Bears Reportedly Played A Big Part In Giants Losing Saquon Barkley

Biden's anger bleeds through as party weighs his future


Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Структуры Минздрава перешли на офисный пакет AlterOffice

На платформе iSpring появились пульс-опросы для сбора обратной связи от сотрудников


I didn't expect my favorite cozy MMO to do a crossover with a Finnish children's series

CD Projekt's Pawel Sasko tells the inspiring tale of how an Estonian beet farmer in Australia became a senior quest designer on The Witcher 4

Двадцать пять человек за одним столом под звуки караоке – это было шедеврально!

Yesterday I ignored 10 tornado warnings to finish a Destiny 2 raid, didn't get the exotic drop, and disappointed my fiancée. Is there some sort of lesson here?



Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Зампредправления Сбера Анатолий Попов рассказал о продуктах исламского финансирования Сбербанка

Заводы АО "Желдорреммаш" выбирают лучших в своей профессии

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений




Новую реконструкцию внешности Ивана Грозного создали в Бразилии

Баррассо: Секретная служба США знала о странном поведении стрелявшего в Трампа

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.


Делать МИД. Как Громыко вырвал «ядерную дубинку» из рук Запада

Около 250 машин задействовали для аэрации дорог в Подмосковье

Воздушные суда из Санкт-Петербурга и Москвы 18 июля прилетают в аэропорт Владивостока с задержкой

Туляки завоевали медали на Кубке России по плаванию на открытой воде


«Такими вы их никогда не видели». ATP опубликовала видео с Медведевым и Рублёвым

Анастасия Гасанова выиграла золото и серебро на Кубке федерации тенниса России

Алькарас – четвертый теннисист, который дважды обыграл Джоковича в финале «Большого шлема»

Рублева призвали успокоиться


Туляки завоевали медали на Кубке России по плаванию на открытой воде

«Иван Васильевич меняет профессию». 13. Какие поправки в фильм Л. Гайдая внесли чиновники от кино?

Около 250 машин задействовали для аэрации дорог в Подмосковье

Развелся, бежал в США. Кто отец убитого в Перми «ребенка в чемодане»?


Музыкальные новости

В Оренбургском филиале АО «Желдорреммаш» освоен ремонт нового оборудования для тепловозов «Витязь», работающих на БАМе

Это рекорд: VK Fest собрал небывалое количество выступающих артистов

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

VK Fest 2024 – все. Рекорды и яркие моменты главного фестиваля страны, закончившегося в Москве



Заводы АО "Желдорреммаш" выбирают лучших в своей профессии

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений

Красочная фотозона и «Дискотека Детского радио» для гостей фестиваля «Вкус Лета»

Пожарный вертолёт вместе с водой сбросил огромную рыбу в центре Москвы


Черчесов о России-2018 против Испании-2024: «Эту команду мы бы не обыграли. На ЧМ-2018 я радовался выходу на испанцев, у них не было тренера, Йерро пришел за два дня до турнира»

Опубликован рейтинг упоминаемости губернаторов в Telegram каналах за июнь 2024 года

«ЯРКО» и VK Fest: как прошло одно из самых масштабных событий этого лета

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие


В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

Источник 360.ru: в Марьине мотоциклист погиб, влетев в бетономешалку

Бактерии быстро размножаются: какую еду нельзя заказывать в жару, чтобы не отравиться

Ульяновский росгвардеец несколько километров тащил на буксире автомобиль из Москвы


Путин на Lada Aura дал старт движению по новым трассам в обход Твери и Тольятти

Воронежские выпускники «Школы мэров» разработали системные проекты по улучшению качества жизни в муниципалитетах

В Кремле исключили связь слов Трампа о Путине и заявления России после покушения

Представители муниципалитетов Псковской области окончили федеральную «Школу мэров»





Больницу в Люберцах проверят после заявлений об отсутствии лекарств

Сервис SMS-оповещений из реанимации стал доступен в 19 московских больницах

Случайно упал, сломал рёбра. Врачи две недели пытались спасти экс-главреда "Ведомостей"

Врач Шарапова посоветовала использовать репелленты для отпугивания насекомых


Зеленский намерен отобрать государственные награды у Азарова, Табачника, Ефремова. Напуганный Бойко - за

Зеленский поставил крест на последней надежде Киева: попытки Рады развернуть соратника Трампа в свою сторону обречены на провал

МИД РФ: Вашингтон дал Киеву карт-бланш на удары по российской территории


СК проверит сообщения о мигрантах, избивших мужчину из-за розовой футболки

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Многодетные мамы, олимпийская чемпионка и мастер кунг-фу: новые герои на «Пути чемпиона»

Тульские спортсмены завоевали медали Кубка России по плаванию


Олег Кожемяко и Александр Лукашенко обсудили создание морского порта в Приморье

В Минске прошла рабочая встреча Александра Лукашенко и Олега Кожемяко

Минск предлагает урегулировать отношения с Варшавой и Вильнюсом, но не видит ответных шагов



Собянин рассказал о помощи бизнесу через платформу i.moscow

Собянин поддержал проведение 37-й Московской международной книжной ярмарки

Сергей Собянин: Создаем комфортные условия для учебы

Сергей Собянин рассказал о развитии производства промоборудования в Москве


Историческая дореволюционная Москва

Сертификаты Wildberries в подписке от Инго Экосистемы

Карта дня: как изменится климат вашего города через 60 лет

В Москве построят еще 200 зарядных станций для электромобилей


Задержан блогер из Дагестана, который в прямом эфире растоптал и оплевал православный крест

Аскольд Запашный анонсировал показ цирковых спектаклей на фестивале в Москве

Около 250 машин задействовали для аэрации дорог в Подмосковье

Воздушные суда из Санкт-Петербурга и Москвы 18 июля прилетают в аэропорт Владивостока с задержкой


Многолетнюю мерзлоту будут изучать в Амурской области

Гребцы Архангельской области выступают на Всероссийских соревнованиях

АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный


В рейтинге городов России по объемам ввода жилья Севастополь на 29 месте, Симферополь — 73

Круиз-викторина "Твоей истории негромкой мне дорог каждый уголок"

«Падает цена там, где она уже перегрета». В Симферополе цена на квартиры-малютки снизилась, в Севастополе — стабильно высокая

Люди в тюрьмах на жару в Крыму не жалуются


Диетолог назвала допустимое количество свежих ягод за один раз

Задержан блогер из Дагестана, который в прямом эфире растоптал и оплевал православный крест

МВФ: Цена нефти в 2024 г. достигнет 81,26 долл. США, но ожидается снижение цен на энергосырье

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Уимблдон

Алькарас обратился к Джоковичу после финала Уимблдона






Аскольд Запашный анонсировал показ цирковых спектаклей на фестивале в Москве

Делать МИД. Как Громыко вырвал «ядерную дубинку» из рук Запада

Развелся, бежал в США. Кто отец убитого в Перми «ребенка в чемодане»?

«Иван Васильевич меняет профессию». 13. Какие поправки в фильм Л. Гайдая внесли чиновники от кино?