Gambaran seorang seniman mengenai kapal angkasa DAPPER di orbit mengelilingi bulan.
(Imej: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, Universiti Colorado, Boulder)
Pencarian NASA untuk mengembalikan manusia ke bulan dapat meningkatkan bidang penyelidikan yang mungkin tidak kelihatan sangat bulan: kosmologi.
Tetapi bahagian paling jauh bulan dapat menjadi tempat yang kuat untuk menjawab beberapa soalan paling menarik mengenai alam semesta - dan desakan NASA untuk membawa manusia kembali ke bulan dapat menurunkan harga yang cukup untuk menjadikan sains ini menjadi kenyataan. Bahkan seorang saintis yang memimpin NASA untuk menyiasat misi ini mengakui bahawa itu bukan idea yang paling intuitif ketika pertama kali mendengarnya.
"Kami adalah hakim [sains adil] bersama-sama dan mereka bertanya kepada saya apa pendapat saya mengenai teleskop di bulan," kata Jack Burns, ahli astrofizik di University of Colorado Boulder, kepada Space.com. "Dan saya berkata, saya sama sekali tidak memikirkannya. Itu tidak terjadi pada saya."
Sejak itu, dia dan rakannya banyak memikirkannya. Kesimpulan mereka adalah bahawa observatorium di seberang bulan menawarkan peluang unik bagi para astronom moden. Burns telah menghabiskan tahun ini memikirkan dua konsep misi khusus yang dirancang untuk mengambil keuntungan, dengan memberi tumpuan terutamanya pada masa sebelum bintang mulai terbentuk, yang disebut zaman Gelap.
"Kedengarannya tidak menyenangkan," kata Burns mengenai zaman itu, tetapi bagi para saintis, kebanyakannya hanya menarik. "Ia memiliki banyak fisika yang berpotensi sangat menarik di sana dan peluang bagi kita untuk menguji model kosmologi standard, dan untuk melihat apakah kita dapat memecahkannya atau tidak. Anda tahu, para astronom selalu ingin memecahkan sesuatu."
Pemerhatian ini bergantung pada hasil tangkapan yang cukup lama gelombang radio, yang sukar dikaji dari Bumi kerana gangguan teknologi manusia di permukaan planet dan di orbit. Itulah daya tarikan dari sisi jauh bulan: Ini satu-satunya tempat di kawasan kejiranan kita yang dilindungi dari semua kilatan cahaya yang mengasyikkan.
"Farside lunar adalah persekitaran yang jarang berlaku," kata Burns. "Ini satu-satunya tempat yang tenang di seluruh sistem suria dalaman untuk melakukan pemerhatian pada frekuensi radio yang sangat rendah, yang, seperti yang ternyata hari ini, benar-benar merupakan jendela terakhir yang belum dibuka ke spektrum elektromagnetik."
Oleh itu, Burns dan rakan-rakannya telah menghasilkan satu laporan mengenai masing-masing dua konsep radio-sains jauh untuk NASA, yang sedang mencari penyelidikan saintifik yang dapat menarik perhatian pada program Artemis, dorongan agensi itu untuk mendarat manusia di bulan menjelang 2024. NASA Pentadbir Jim Bridenstine merujuk salah satu projek radio, misi orbit, semasa sidang akhbar mengenai kempen itu, yang dijuluki Program Artemis, pada 9 Disember.
"Semua ilmu ini dan semua pengetahuan ini dan semua kemampuan ini akan tersedia untuk kita kerana kita melancarkan manusia ke bulan untuk pertama kalinya sejak 1972," katanya. "Kita dapat memperoleh lebih banyak sains dan maklumat astrofizik daripada yang kita dapat tanpa mempunyai seni bina ini di bulan."
Seni bina itu merangkumi Pintu Gerbang, stesen NASA untuk robot dan manusia menuju ke permukaan bulan. Modul pertama Gateway dapat dilancarkan pada tahun 2022, dan misi pertama yang dijelaskan olehnya dan rakannya dapat terbang pada tahun berikutnya, kata Burns, bergantung pada komunikasi yang dikembangkan untuk stesen tersebut.
Projek sains, yang disebut Dark Ages Polarimetry Pathfinder, atau DAPPER, adalah kapal angkasa yang akan mengorbit bulan, menghabiskan sekitar sepertiga waktunya di zon senyap radio di sisi paling jauh bulan.
Burns dan Bridenstine sama-sama mengatakan bahawa membina DAPPER dalam konteks program Artemis akan mengurangkan kos misi. Burns mengatakan projek itu dirancang dengan mempertimbangkan harga $ 50 juta; Bridenstine mengatakan bahawa menjalankan misi secara bebas akan menelan belanja kira-kira $ 500 juta, tetapi bahawa dapat menggunakan infrastruktur Gateway akan menurunkan harganya menjadi sekitar $ 90 juta.
Dorongan untuk menghantar peralatan astronomi radio dengan program Artemis tidak menarik ketepatan masa semata-mata dari kemudahan. Ini juga merupakan masalah yang mendesak, kerana tergesa-gesa ke bulan menjelang NASA, bangsa lain dan syarikat swasta boleh menghasilkan teknologi yang mengalahkan isyarat radio ini dari alam semesta awal, sama seperti yang berlaku di Bumi.
"Sebahagian daripada alasan kami ingin melakukan ini lebih awal daripada kemudian kami ingin sampai ke sana terlebih dahulu dan memerhatikan semasa persekitaran masih murni," kata Burns.
DAPPER akan lebih mudah dilaksanakan daripada projek lain yang telah dipertimbangkan oleh Burns dan rakannya, yang disebut Array Farside untuk Penyelidikan Sains Radio dari zaman Gelap dan Eksoplanet (JAUH).
Projek itu akan menumpang pendaratan bulan komersial, seperti yang disewa oleh NASA untuk membawa instrumen ilmiahnya sendiri ke permukaan bulan. Kemudian, rover akan menggunakan 128 antena di sepanjang 6 batu (10 kilometer) dari sisi jauh untuk menangkap gelombang radio. Projek seperti itu dapat dilancarkan pada pertengahan hingga akhir 2020-an, kata Burns, dan menelan belanja sekitar $ 1 bilion.
Selain melakukan penyelidikan kosmologi, susunan semacam itu juga dapat membantu para astronom memahami eksoplanet mana yang paling kondusif untuk kehidupan. Salah satu bahan utama, saintis percaya, mungkin medan magnet yang mengelilingi planet ini dan mengekalkan suasana di tempat.
"Kita mungkin sampai pada kesimpulan sementara bahawa untuk membentuk kehidupan seperti kita, kehidupan seperti yang kita ketahui, bahawa memiliki medan magnet sangat penting," kata Burns. Dan medan magnet ini harus "menyala" ketika dilihat oleh teleskop radio, katanya. "Ini adalah satu-satunya cara untuk mencari medan magnet, dengan pelbagai teleskop frekuensi rendah ini di sisi jauh bulan."
- Chang'e-4 Rover China Terus Menggambar Foto Yang Menakjubkan di Sebelah Jauh Bulan
- Foto Bulan Menakjubkan dari Orbiter Lunar Reconnaissance NASA
- Foto dari Bahagian Jauh Bulan! Chang'e 4 Lunar China Mendarat dalam Gambar
