Британски учени планират да изстрелят микросателита CosmoCube, с размерите на малък куфар. Той ще обикаля около Луната от обратната ѝ страна, където ще избегне радиосмущенията на Земята и ще засече най-стария сигнал във Вселената за първи път.
Мисията CosmoCube
Международен изследователски екип, ръководен от Университета в Кеймбридж, разработва уникален космически кораб CosmoCube, не по-голям от куфар. Основната му цел е да помогне на учените да изследват един от най-слабо проучените периоди в космическата история: приблизително 150-те милиона години тъмнина, предшестващи образуването на първите звезди във Вселената.
Проектът включва изпращането на космически кораб в орбита около Луната. Обратната страна на Луната ще действа като естествен щит, блокирайки мощни радиосмущения, идващи от Земята. В тази изключително тиха среда CosmoCube ще засече много слаб сигнал, оставен от ранната Вселена. Учените го наричат 21-сантиметровата линия. Тя идва от водородни атоми, съществували между остатъчното сияние от Големия взрив и Космическата зора, когато е започнал термоядреният синтез в първите звезди. Никой никога не е наблюдавал директно този етап от космическата история.
Сигналът, който CosmoCube ще търси, е възникнал преди повече от 13,5 милиарда години, но засичането му от Земята е изключително трудно. Йоносферата на нашата планета пречи на съответните радиочестоти да достигнат до наземните обсерватории, докато спътниците, FM излъчванията и телекомуникациите създават допълнителни смущения, които биха могли да заглушат слабия космически сигнал. Луната предлага естествено решение: преминавайки зад нея, космическият кораб ще бъде защитен от наземни радиосмущения за приблизително 40 минути по време на всяка двучасова орбита.
През последните две години от мисията, изследователите се надяват да съберат приблизително 1000 часа наблюдения от една от най-слабо проучените епохи. Тези измервания ще помогнат да се обясни трансформацията на космоса от тъмна и празна празнина в богата вселена от звезди, галактики и други структури. Проектът е получил финансиране от Британската космическа агенция, а изстрелването е планирано за следващите пет години. Подробности за мисията вече са публикувани в списанието Nature Astronomy.
В допълнение към периода преди образуването на първите звезди, CosmoCube ще изследва ролята на тъмната материя във формирането на най-древните космически структури. Тъмната материя не може да бъде директно наблюдавана, но нейното гравитационно влияние е ключово за обяснение как галактиките се държат заедно. Космическият апарат ще наблюдава радиочестоти в диапазона от 10 до 50 MHz, недостъпни за наземните телескопи. Както отбелязва професор Елой де Лера Аседо от Университета в Кеймбридж, обратната страна на Луната е наистина единствената опция, решаваща много проблеми и отваряща прекрасен прозорец към древната Вселена.
За да се осигури изключителна точност на измерването, CosmoCube е оборудван с вграден калибратор с превключвател на Дике, който непрекъснато следи и настройва електрониката, елиминирайки вътрешните грешки. Събраните данни ще бъдат обработени на Земята с помощта на усъвършенствани байесови статистически методи, позволяващи желаният сигнал да бъде отделен от фоновото лъчение на нашата галактика.
Миниатюрният радиометър на устройството съчетава съвременни аналогови и цифрови технологии, базирани на RFSoC (система върху чип). Самият проект се разработва от Surrey Space Technology Limited (SSTL) в сътрудничество с водещи университети във Великобритания и Европейския съюз. Екипът участва и в конкурса за идеи за мини мисии Fast на ESA, с бюджет до 50 милиона евро.
Ако мисията CosmoCube бъде успешна, ще докаже, че големите научни пробиви в космологията не изискват гигантски космически кораби; компактна и достъпна платформа в отдалечен ъгъл на Космоса е достатъчна.
Прочетете също: Учени: Слънцето и Луната могат да предизвикват земетресения
