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Radiotelescopio del cráter lunar

Concepto de operaciones para la construcción de LCRT

El Radiotelescopio de Cráteres Lunares (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 mayores a 10 m, correspondientes a frecuencias inferiores a 30  MHz ) dentro de un cráter lunar en el lado lejano de la Luna . [1] [a]

La razón para construir el LCRT en el lado oculto de la Luna sería evitar las interferencias a las que se enfrentan los radiotelescopios en la superficie de la Tierra. [2] La Luna bloquearía muchas fuentes de interferencia de radio que se originan en la Tierra y evitaría los problemas que provienen 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 350 m de diámetro. [4] [5] [6] Cables de elevación robóticos y un sistema de anclaje permitirían el despliegue en origami del reflector parabólico. [7]

Historia

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

Construcción

Para ser sensible a las longitudes de onda largas, el LCRT tendría que ser enorme. La idea es crear una antena de más de media milla (1 kilómetro) de ancho en un cráter de más de 3 kilómetros (2 millas) de ancho. Los radiotelescopios de plato único más grandes de la Tierra, como el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST) en China y el Observatorio de Arecibo de 305 metros de ancho, ahora inoperativo , 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 reflectores suspendidos dentro de la depresión para hacer que toda la superficie del plato refleje las ondas de radio. El receptor cuelga entonces 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 de abajo. Pero a pesar de su tamaño y complejidad, incluso el FAST no es sensible a longitudes de onda de radio mayores que unos 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 malla de alambre delgada en el centro del cráter. Una nave espacial entregaría la malla y un módulo de aterrizaje separado depositaría los rovers DuAxel para construir la antena durante varios días o semanas. [2]

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

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

Sistema de despliegue y anclaje 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 las Edades Oscuras del universo, ya que la ionosfera las refleja a través de su capa de iones y electrones . [2]

Referencias

  1. ^ Bandyopadhyay, Saptarshi; Mcgarey, Patrick; Goel, Ashish; Rafizadeh, Ramin; Delapierre, Melanie; Arya, Manan; Lazio, Joseph; Goldsmith, Paul; Chahat, Nacer; Stoica, Adrian; Quadrelli, Marco; Nesnas, Issa; Jenks, Kenneth; Hallinan, Gregg (marzo de 2021). "Diseño conceptual del radiotelescopio de cráteres lunares (LCRT) en el lado lejano de la Luna". Conferencia Aeroespacial IEEE de 2021 (50100) . págs. 1–25. doi :10.1109/AERO50100.2021.9438165. ISBN . 978-1-7281-7436-5. Número de identificación del sujeto  235383869.
  2. ^ abcdefg O'Neill, Ian J.; Skelly, Clare (5 de mayo de 2021). "Radiotelescopio de cráteres lunares: iluminando la Edad Oscura Cósmica". NASA . Consultado el 6 de mayo de 2021 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  3. ^ Bandyopadhyay, Saptarshi; Lazio, Joseph; Goldsmith, Paul; McGarey, Patrick; Goel, Ashish; Rafizadeh, Ramin; Arya, Manan; Delapierre, Melanie; Chahat, Nacer; Stoica, Adrian; Quadrelli, Marco; Nesnas, Issa; Hallinan, Gregg; Jenks, Kenneth; Wilson, Ronald (9 de marzo de 2021). "Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) on the Far-Side of the Moon" (PDF) . Dropbox . Instituto Tecnológico de California. p. 1 . Consultado el 18 de diciembre de 2023 .
  4. ^ Wang, Rebecca; Gehlot, Vinod P.; Bandyopadhyay, Saptarshi; McGarey, Patrick M.; Byron, Benjamin; Pisanti, Dario; Wilson, Ron; Jenks, Kenneth (23 de enero de 2023). "Sistema de despliegue y anclaje de cables elevadores para el radiotelescopio de cráteres lunares en el lado lejano 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. Número de identificación del sujeto  256134317.
  5. ^ Radiotelescopio de cráteres lunares (LCRT) en el lado lejano de la Luna - Simposio NIAC de la NASA 2022 , consultado el 8 de febrero de 2023
  6. ^ McGarey, Patrick; Bandyopadhyay, Saptarshi; Rafizadeh, Ramin; Goel, Ashish; Arya, Manan; Nesnas, Issa; Lazio, Joe; Goldsmith, Paul; Stoica, Adrian; Quadrelli, Marco; Hallinan, Greg (19 de octubre de 2020). "Un concepto para el despliegue de un gran radiotelescopio en cráteres lunares utilizando equipos de robots atados". Root.
  7. ^ Arya, Manan; Herrscher, Jt; Pisanti, Dario; Verniani, Alessandro; Delapierre, Melanie; Gupta, Gaurangi; Goel, Ashish; Lazio, Joseph; Goldsmith, 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.S2CID256154670  .​
  8. ^ Gupta, Gaurangi; Arya, Manan; Goel, Ashish; Bandyopadhyay, Saptarshi; Goldsmith, Paul; Mcgarey, Patrick; Lazio, Joe; Chahat, Nacer (junio de 2022). "Desarrollo de detectores para el radiotelescopio de cráteres lunares". Simposio sobre antenas inalámbricas y microondas (WAMS) del IEEE de 2022. págs. 1–5. doi :10.1109/WAMS54719.2022.9847712. ISBN 978-1-6654-5846-7. Número de identificación del sujeto  251762929.
  9. ^ "Un concepto para el despliegue de un gran radiotelescopio en un cráter lunar utilizando equipos de robots atados". 8 de febrero de 2022.
  10. ^ "Un concepto para el despliegue de un gran radiotelescopio en un cráter lunar utilizando equipos de robots atados". JPL Open Repository . 8 de febrero de 2022.Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .

Bibliografía

Enlaces externos