LUSEE-Night es un interesante proyecto que se enviará a la Luna en 2025 y que abrirá el camino a estudiar el universo desde un lugar en el que no se ha llevado a cabo ninguna observación de este tipo. Resulta muy interesante porque abrirá las puertas a una nueva etapa en la radioastronomía…
LUSEE-Night es un prototipo para una futura misión
En los próximos años, la Luna va a ser un destino muy popular para diferentes naciones del mundo. En 2025, si no hay cambio de planes, la NASA enviará una nueva tripulación con la misión Artemis III a su superficie. Habrá, también astronautas de diferentes países europeos y asiáticos. La presencia de infraestructura en el entorno de la Luna resultará muy útil. El Campamento Base de Artemis, o la Estación Internacional de Investigación Lunar, entre otras, permitirá llevar a cabo todo tipo de investigaciones que no son posibles en la Tierra o en su órbita.
Entre ellas, está la radioastronomía, que estaría libre de la interferencia terrestre en la cara oculta de la Luna y sería lo suficientemente sensible para detectar la luz de épocas de la historia del universo que no se han explorado hasta ahora. Este es el propósito del proyecto LUSEE-Night (que es la abreviatura de Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night) que partirá rumbo a la Luna en 2025. Allí, pasará 18 meses escuchando el universo. Durante mucho tiempo, la comunidad científica no ha podido estudiar las épocas más tempranas de la evolución del cosmos.
Es la época conocida como la Era Oscura. Corresponde con el período que comenzó 380 000 años después del Big Bang, cuando el universo estaba repleto de hidrógeno neutral, a partir del que se comenzaron a formar las primeras galaxias. Con el paso del tiempo, las primeras estrellas (de la llamada Población III) aparecieron en las galaxias y su radiación, poco a poco, ionizó el hidrógeno neutral. Esto llevó al periodo conocido como el amanecer cósmico (o la Era de reionización), aproximadamente mil millones de años tras el Big Bang.
La era de reionización y la observación del cosmos
Esto provocó que el universo se volviese transparente a la luz y, por tanto, visible a los instrumentos que utilizamos. Teniendo en cuenta que las primeras estrellas y galaxias se formaron en la Era Oscura, los astrónomos han deseado poder estudiar este período para analizar la evolución de las estructuras cósmicas desde su inicio. Por desgracia, las únicas fuentes de luz de esta época son la radiación dejada tras el Big Bang, lo que hoy en día conocemos como la radiación de fondo de microondas, y fotones liberados por la formación de los átomos de hidrógeno neutral.
Esta luz solo es visible, hoy en día, como la línea espectral. Es el producto de un cambio en el estado de energía de hidrógeno neutral, conocida también como la línea de 21 centímetros o la línea de hidrógeno. Esta línea no puede pedirse desde la Tierra porque la atmósfera absorbe, refracta y refleja esas señales de radio antes de que los observatorios terrestres puedan detectarlas. Además, esta señal puede quedar oculta por la interferencia de radio provocada por las fuentes terrestres (torres de retransmisión, dispositivos electrónicos, satélites, etc…).
Sin embargo, la Luna tiene una ventaja importante porque actúa como escudo. Puede bloquear las señales de radio procedentes de la Tierra. En la cara oculta, hay silencio de radio. Esto permite instalar antenas de radio muy sensibles, que puedan detectar la radiación de esa época antigua. Por último, las antenas de radio pueden recoger datos durante las noches lunares (que duran dos semanas), cuando las ondas de radio del Sol no causan interferencia. Con varias misiones previstas en los próximos años a la Luna, se han hecho varias propuestas para construir radiotelescopios.
LUSEE-Night es el primer paso en los radiotelescopios lunares
LUSEE-Night resulta muy interesante porque es una colaboración entre la NASA y el Departamento de Energía de Estados Unidos. El experimento llegará a la Luna en 2025 y pondrá a prueba su tecnología en ese entorno. Aunque los radiotelescopios lunares tendrán muchas ventajas, frente a los observatorios terrestres, también tendrán desafíos importantes por las condiciones extremas. Por ejemplo, la diferencia extrema en temperatura entre el día y la noche en el polo sur lunar. Cada uno dura dos semanas y, durante el día lunar, las temperaturas llegan a 120ºC.
En la noche, sin embargo, la temperatura se desploma hasta los -173ºC. Como la cara oculta de la Luna nunca apunta a la Tierra, es imposible establecer una conexión directa con la Tierra. Por lo que es necesario disponer de un satélite que actúe de punto de conexión. LUSEE-Night utilizará dos pares de antenas, de seis metros de longitud, que estarán plegadas para entrar en una cofia de tan solo un metro. Ya en la superficie lunar, se desplegarán en su posición final. También contará con una base giratoria que rotará la antena para evitar interferencias.
Los planetas, galaxias e incluso el propio regolito lunar puede provocar ruido en el espectro de radio. Si todo va bien, y el radiotelescopio se despliega correctamente, intentará estudiar la Era Oscura. De todos modos, estas fechas pueden variar en función del desarrollo. Pero no deja de ser una primera muestra de lo que está por llegar gracias al interés, cada vez mayor, en la Luna como lugar desde el que estudiar y en el que, también, establecer una presencia permanente de seres humanos. Veremos si todo funciona bien.
Referencias: Universe Today
