Perché vogliono costruire un telescopio sul lato a noi nascosto della Luna?

Gli scienziati del Brookhaven National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) stanno lavorando alla realizzazione di un radiotelescopio da inviare sulla Luna. 

Se il progetto andrà in porto segnerà il primo passo verso l’esplorazione dell'”Età oscura” dell’Universo. Si tratta di un periodo della storia cosmologica che iniziò circa 380.000 anni dopo il Big Bang. È un momento della storia dell’Universo, in cui non c’erano stelle o pianeti, che gli scienziati non sono mai stati in grado di osservare. 

Domande e risposte. Sebbene le onde radio dell’Età oscura permangano ancora nello spazio, l’abbondanza di interferenze radio sulla Terra maschera questi segnali agli scienziati che cercano di studiarle. Se i cosmologi potessero rilevare le onde radio dell’Età oscura, ciò potrebbe aiutare a trovare le risposte per alcuni dei più grandi misteri dell’Universo, come la natura dell’energia oscura o la formazione dell’Universo stesso.

Il nuovo progetto, chiamato Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night (LuSEE-Night), mira proprio ad accedere per la prima volta ai segnali dell’Età oscura. LuSEE-Night è un concetto straordinario per un radiotelescopio che è sviluppato da una collaborazione tra la NASA e il DOE. LuSEE-Night è destinato (si spera) a fare la storia per la sua capacità di raggiungere e sopravvivere in un luogo inospitale, dove c’è il silenzio radio necessario per cogliere i segnali cercati: il lato ai noi invisibile della Luna. 

«Grazie al fatto che non si mostra mai alla Terra, il lato nascosto della Luna risulta protetto dalle molteplici fonti di interferenza radio emesse da noi uomini», spiega lo scienziato di Brookhaven Sven Herrmann, responsabile del progetto della costruzione di LuSEE-Night. Va detto che i cosmologi di tutto il mondo sono interessati da decenni all’osservazione dell’Universo dal lato oscuro della Luna e molteplici sono i progetti realizzati, ma per costi e altre problematiche non sono mai stati sviluppati.

A che prezzo. Il prezzo da pagare in cambio delle condizioni di silenzio radio offerte dal lato nascosto della Luna è avere a che fare con un ambiente infido, dove la strumentazione sopravvive a malapena e la trasmissione dei dati verso la Terra è complessa. Per quali ragioni?

«La Luna è più facile da raggiungere rispetto a Marte, ma tutto il resto è più impegnativo», ha affermato Paul O’Connor, uno scienziato senior della Divisione Strumentazione di Brookhaven e LuSEE-Night Project Instrument Scientist.

 «C’è una ragione per cui solo due rover robotici sono atterrati sulla Luna negli ultimi 50 anni, mentre sei sono andati su Marte, che è 100 volte più lontano. È un ambiente “vuoto”, che rende difficile la rimozione del calore prodotto dagli strumenti, e ci sono molte radiazioni». 

Condizioni estreme. LuSEE-Night deve dissipare il calore degli strumenti in un ambiente sottovuoto durante il giorno e proteggersi dal congelamento durante la notte, il tutto alimentandosi durante 14 giorni di oscurità continua. Il progetto prevede che, una volta costruito, il radiotelescopio venga mandato alla NASA la quale coordinerà il lancio attraverso il suo programma Commercial Lunar Payload Services, che utilizza le società private che forniscono il trasporto sulla Luna. Dopo essere atterrato, il lander di LuSEE-Night si spegnerà permanentemente in modo da non produrre alcuna interferenza. Il telescopio dispiegherà quindi quattro antenne lunghe tre metri, sviluppate dal Berkeley Lab, su una piattaforma girevole per la raccolta dei dati. 

Quindi, LuSEE-Night dovrà affrontare la sua più grande sfida: sopravvivere alla notte sul lato lunare. A casa, sulla Terra, gli scienziati dovranno attendere pazientemente 40 giorni affinché LuSEE-Night raccolga e trasmetta il suo primo set di dati a un satellite ripetitore che comunicherà con la Terra. Fino ad allora, non sapranno se LuSEE-Night sarà sopravvissuto e sia riuscito a lavorare.