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Radiotelescopio del cráter lunar

Concepto de operaciones para la construcción de LCRT.

El Radiotelescopio del Cráter Lunar (LCRT) es una propuesta del Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC) para crear un radiotelescopio de longitud de onda ultralarga (es decir, longitudes de onda superiores a 10 m, correspondientes a frecuencias inferiores a 30  MHz ) dentro de un Cráter lunar en la cara oculta de la Luna . [1] [un]

La razón para construir el LCRT en la cara oculta de la Luna sería evitar las interferencias que enfrentan los radiotelescopios en la superficie de la Tierra. [2] La Luna bloquearía muchas fuentes de interferencias de radio que se originan en la Tierra y evitaría los problemas que surgen de la ionosfera de la Tierra en longitudes de onda de radio largas. [3]

Si se completa, el telescopio tendría un diámetro estructural de 1,3 km y el reflector tendría un diámetro de 350 m. [4] [5] [6] Los cables de elevación robóticos y un sistema de anclaje permitirían el despliegue en origami del reflector parabólico. [7]

Historia

Una propuesta anterior fijaba el tamaño del reflector en 1 km de diámetro. [8] En 2021, el proyecto LCRT pasó a la fase II de desarrollo en el programa NIAC y recibió 500.000 dólares para continuar el trabajo. A partir de 2023, se está trabajando en el radiotelescopio del cráter lunar en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de Caltech / NASA . [2]

Construcción

Para ser sensible a longitudes de onda de radio largas, el LCRT tendría que ser enorme. La idea es crear una antena de más de 1 kilómetro (media milla) de ancho en un cráter de más de 3 kilómetros (2 millas) de ancho. Los radiotelescopios de un solo plato más grandes de la Tierra, como el Telescopio Esférico de Apertura Esférica (FAST) de 500 metros (1.600 pies) de China y el ahora inoperativo de 305 metros de ancho (1.000 pies) Observatorio de Arecibo en Puerto Rico: se construyeron dentro de depresiones naturales en forma de cuenco en el paisaje para proporcionar una estructura de soporte. [2]

Esta clase de radiotelescopio utiliza miles de paneles reflectantes suspendidos dentro de la depresión para hacer que toda la superficie del plato refleje las ondas de radio. Luego, el receptor cuelga mediante un sistema de cables en un punto focal sobre el plato, anclado por torres en el perímetro del plato, para medir las ondas de radio que rebotan en la superficie curva debajo. Pero a pesar de su tamaño y complejidad, incluso FAST no es sensible a longitudes de onda de radio superiores a unos 14 pies (4,3 metros). [2]

El concepto LCRT elimina la necesidad de transportar material prohibitivamente pesado a la Luna y utiliza robots para automatizar el proceso de construcción. En lugar de utilizar miles de paneles reflectantes para enfocar las ondas de radio entrantes, el LCRT estaría hecho de una fina malla de alambre en el centro del cráter. Una nave espacial entregaría la malla y un módulo de aterrizaje separado depositaría rovers DuAxel para construir el plato durante varios días o semanas. [2]

DuAxel, un concepto robótico que se está desarrollando en el JPL, se compone de dos vehículos móviles de un solo eje (llamados Axel) que pueden desacoplarse entre sí pero permanecer conectados mediante una correa. Una mitad actuaría como un ancla en el borde del cráter mientras la otra desciende en rápel para construir la construcción. [2] [9]

Otro concepto, que reduce el costo y la complejidad a casi la mitad, es el uso de un sistema de anclaje y despliegue de cables de elevación para LCRT, como se muestra en la imagen.

Sistema de anclaje y despliegue de cables de elevación para LCRT. [10]

Notas

  1. ^ Los radiotelescopios de la Tierra no pueden sondear las ondas de radio de longitud de onda larga de la Edad Oscura del universo, ya que la ionosfera las refleja a través de su capa de iones y electrones . [2]

Referencias

  1. ^ Bandyopadhyay, Saptarshi; McGarey, Patricio; Goel, Ashish; Rafizadeh, Ramin; Delapierre, Mélanie; Arya, Manán; Lacio, José; Orfebre, Paul; Chahat, Nacer; Estoica, Adrián; Quadrelli, Marco; Nesnas, Issa; Jenks, Kenneth; Hallinan, Gregg (marzo de 2021). "Diseño conceptual del radiotelescopio del cráter lunar (LCRT) en la cara oculta de la Luna". Conferencia aeroespacial IEEE 2021 (50100) . págs. 1–25. doi :10.1109/AERO50100.2021.9438165. ISBN 978-1-7281-7436-5. S2CID  235383869.
  2. ^ abcdefg O'Neill, Ian J.; Skelly, Clare (5 de mayo de 2021). "Radiotelescopio del cráter lunar: iluminando la Edad Media cósmica". NASA . Consultado el 6 de mayo de 2021 .Dominio publicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  3. ^ Bandyopadhyay, Saptarshi; Lacio, José; Orfebre, Paul; McGarey, Patricio; Goel, Ashish; Rafizadeh, Ramin; Arya, Manan; Delapierre, Mélanie; Chahat, Nacer; Estoica, Adrián; Quadrelli, Marco; Nesnas, Issa; Hallinan, Gregg; Jenks, Kenneth; Wilson, Ronald (9 de marzo de 2021). "Radiotelescopio del cráter lunar (LCRT) en la cara oculta de la Luna" (PDF) . Caja de entrega . Instituto de Tecnología de California. pag. 1 . Consultado el 18 de diciembre de 2023 .
  4. ^ Wang, Rebeca; Gehlot, Vinod P.; Bandyopadhyay, Saptarshi; McGarey, Patrick M.; Byron, Benjamín; Pisanti, Darío; Wilson, Ron; Jenks, Kenneth (23 de enero de 2023). "Sistema de anclaje y despliegue de cables elevadores para el radiotelescopio del cráter lunar en la cara oculta de la Luna". Foro AIAA SCITECH 2023 . Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. doi :10.2514/6.2023-1787. ISBN 978-1-62410-699-6. S2CID  256134317.
  5. ^ Radiotelescopio de cráter lunar (LCRT) en la cara oculta de la Luna - Simposio NIAC de la NASA 2022 , consultado el 8 de febrero de 2023
  6. ^ McGarey, Patricio; Bandyopadhyay, Saptarshi; Rafizadeh, Ramin; Goel, Ashish; Arya, Manan; Nesnas, Issa; Lacio, Joe; Orfebre, Paul; Estoica, Adrián; Quadrelli, Marco; Hallinan, Greg (19 de octubre de 2020). "Un concepto para el despliegue de un radiotelescopio de gran cráter lunar utilizando equipos de robots atados". Raíz.
  7. ^ Arya, Manan; Herrscher, Jt; Pisanti, Darío; Verniani, Alessandro; Delapierre, Mélanie; Gupta, Gaurangi; Goel, Ashish; Lacio, José; Orfebre, Paul; Bandyopadhyay, Saptarshi (23 de enero de 2023). "Reflector parabólico a escala kilométrica para un radiotelescopio en un cráter lunar". Foro AIAA SCITECH 2023 . Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. doi :10.2514/6.2023-0754. ISBN 978-1-62410-699-6. S2CID  256154670.
  8. ^ Gupta, Gaurangi; Arya, Manán; Goel, Ashish; Bandyopadhyay, Saptarshi; Orfebre, Paul; McGarey, Patricio; Lacio, Joe; Chahat, Nacer (junio de 2022). "Desarrollo de detectores para el radiotelescopio del cráter lunar". Simposio de microondas y antenas inalámbricas IEEE 2022 (WAMS) . págs. 1 a 5. doi :10.1109/WAMS54719.2022.9847712. ISBN 978-1-6654-5846-7. S2CID  251762929.
  9. ^ "Un concepto para el despliegue de un radiotelescopio de gran cráter lunar utilizando equipos de robots atados". 8 de febrero de 2022.
  10. ^ "Un concepto para el despliegue de un radiotelescopio de gran cráter lunar utilizando equipos de robots atados". Repositorio abierto JPL . 8 de febrero de 2022.Dominio publicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .

Bibliografía

enlaces externos