Powstaje CosmoCube, niewielki satelita, który ma „nasłuchiwać” bardzo słabego sygnału radiowego z wczesnego Wszechświata, ukrywając się przed ziemskimi zakłóceniami po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca. To ważne, bo ten fragment historii kosmosu wciąż jest dla astronomów najtrudniej dostępny.
Dlaczego akurat niewidoczna strona Księżyca jest tak cenna.
Niewidoczna strona Księżyca jest wyjątkowo „cicha radiowo”. Najprościej mówiąc, gdy sonda znajduje się za Księżycem, jego masa działa jak naturalna tarcza i odcina ją od wielu zakłóceń radiowych pochodzących z Ziemi. A to właśnie te zakłócenia oraz blokowanie części częstotliwości przez górne warstwy atmosfery sprawiają, że na Ziemi trudno prowadzić obserwacje wyjątkowo niskich częstotliwości.
Co CosmoCube chce usłyszeć z początku dziejów kosmosu.
Zespół z Uniwersytetu w Cambridge chce wykorzystać CosmoCube do wykrywania tzw. linii 21 cm, czyli bardzo słabej emisji związanej z wodorem obecnym w epoce między Wielkim Wybuchem a czasem, gdy zaczęły powstawać pierwsze gwiazdy i galaktyki. Ten długi okres bywa nazywany „kosmicznymi ciemnymi wiekami”, bo nie daje się go łatwo badać klasycznymi metodami: znamy mikrofalowe promieniowanie tła jako „pogłos” po Wielkim Wybuchu, a z drugiej strony umiemy obserwować już bardzo wczesne galaktyki. Pomiędzy nimi pozostaje luka.
Jak ma wyglądać praca małej sondy na księżycowej orbicie.
Jak opisano w artykule Universe Today, satelita ma pracować na bardzo niskich częstotliwościach i podczas każdego okrążenia Księżyca zyskiwać ograniczone okno czasu, kiedy znajdzie się za jego tarczą i będzie mógł zbierać dane bez ziemskich zakłóceń. W trakcie podstawowej misji planowane jest zgromadzenie długiej serii obserwacji, które mają złożyć się na obraz procesu przejścia Wszechświata od „ciemnego” i prawie pustego do takiego, który stał się przejrzysty i wypełniony jasnymi obiektami.
Nie tylko pomiar sygnału, ale też walka z szumem.
Nawet po odsłonięciu „cichego” okna radiowego pozostaje problem tła, na przykład naturalnej emisji radiowej naszej Galaktyki. Zespół zakłada więc, że po odebraniu danych na Ziemi wykorzysta metody statystyczne do oddzielania poszukiwanego sygnału od dominujących „przeszkód” oraz będzie wspierał się symulacjami i pomiarami w locie, by lepiej zrozumieć, jak antena reaguje na różne fragmenty nieba.
W tle pojawia się jeszcze jedno ryzyko: niewidoczna strona Księżyca może z czasem przestać być radiowo cicha, jeśli coraz więcej misji zacznie korzystać z tego samego atutu. Dlatego wyścig o możliwie „czyste” obserwacje ma również wymiar praktyczny.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
