La NASA prévoit de construire un télescope sur la face cachée de la Lune

La NASA et le département américain de l’Énergie espèrent construire un télescope lunaire sur la face cachée de la Lune qui chassera les ondes radio anciennes, émises 380 000 ans seulement après le Big Bang.

Étudier les origines de l’univers est difficile – il n’y a pas beaucoup de données et les astronomes forment des hypothèses en rassemblant des éléments de preuve à partir d’observations astronomiques. La meilleure preuve à l’appui du Big Bang – qui décrit comment l’univers s’est formé et s’est rapidement étendu il y a environ 13,8 milliards d’années – est le fond diffus cosmologique.

Avant la formation des premières étoiles, l’univers était dans ce qu’on appelle l’âge des ténèbres. Les atomes commençaient à peine à se former et à émettre des photons. L’énergie de ces photons s’est étendue à mesure que l’univers s’est étendu au fil du temps pour devenir une source hypothétique d’énergie radio connue sous le nom de signal de l’âge des ténèbres.

Maintenant, la NASA et le DoE ont lancé un projet – nommé Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night (LuSEE-Night) – dans l’espoir de trouver cet ancien signal laissé par le Big Bang.

“La modélisation de l’univers est plus facile avant la formation des étoiles. Nous pouvons calculer presque tout exactement”, a déclaré Anže Slosar, un physicien à la tête des efforts du DOE pour le projet au Laboratoire national de Brookhaven, dans un communiqué.

“Jusqu’à présent, nous ne pouvons faire des prédictions que sur les étapes antérieures de l’univers en utilisant une référence appelée le fond cosmique des micro-ondes. Le signal de l’âge sombre fournirait une nouvelle référence. Et si les prédictions basées sur chaque référence ne correspondent pas, cela signifie que nous ‘ J’ai découvert une nouvelle physique.”

Cependant, pour trouver le signal parmi le bruit et les interférences d’autres sources radio, il faut placer une sonde dans un endroit incroyablement isolé, comme la face cachée de la Lune.

“La Lune et la Terre sont verrouillées par les marées, ce qui signifie que la Lune tourne autour de son propre axe avec la même vitesse qu’elle le fait autour de la Terre”, a expliqué Slosar. “C’est pourquoi nous voyons toujours le même côté de la Lune. Mais le côté que nous ne pouvons pas voir, le côté lunaire éloigné, est protégé de nombreuses sources d’interférences radio la nuit par la propre masse de la Lune.”

La face cachée de la Lune est un environnement beaucoup plus difficile à partir duquel opérer. Le télescope LuSEE-Night doit être capable de générer suffisamment de puissance pour continuer à fonctionner à des températures qui peuvent varier énormément. Les communications entre la Terre et la face cachée de la Lune sont également plus lentes, et les astronomes de retour chez eux devront attendre 40 jours pour recevoir le premier signal de retour de la sonde.

“La Lune est plus facile à atteindre que Mars, mais tout le reste est plus difficile”, a déclaré Paul O’Connor, scientifique principal de la division Instrumentation de Brookhaven et scientifique des instruments du projet LuSEE-Night.

“Il y a une raison pour laquelle un seul rover robotique a atterri sur la Lune au cours des 50 dernières années, tandis que six sont allés sur Mars, qui est 100 fois plus loin. C’est un environnement sous vide, ce qui rend difficile l’élimination de la chaleur, et il y a beaucoup de rayonnement. “

L’objectif est d’envoyer un atterrisseur robotique se poser sur la surface lunaire et de déployer le télescope. Quatre antennes, mesurant trois mètres de long, développées par des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory, vont se déployer pour trouver les ondes radio du Dark Ages Signal. La mission devrait être lancée en 2025 dans le cadre des services commerciaux de charge utile lunaire de la NASA, une initiative visant à étendre les contrats de vols spatiaux lunaires à des entreprises privées.

“LuSEE-Night n’est pas un radiotélescope standard”, a déclaré Slosar. “C’est plus un récepteur radio. Il fonctionnera comme une radio FM, captant des signaux radio dans une bande de fréquences similaire. Le spectromètre est au cœur de celui-ci. Comme un tuner radio, il peut séparer les fréquences radio, et il tourne signaux en spectres.”

Ces spectres aideront les cosmologistes à comprendre le plus grand mystère de tous les temps : comment l’univers a-t-il commencé ? ®