Radiotelescopio sulla Luna

E’ mai stata progettata la realizzazione di un radiotelescopio sulla faccia nascosta della Luna?

A me sembrerebbe una buona idea, visto che la Luna schermerebbe tutte le interferenze di origine artificiale provenienti dalla Terra!

Se non mi ricordo male la NASA aveva posto in orbita intorno alla Luna, poco dopo la fine del progetto Apollo, un satellite della serie Explorer per ricerche radioastronomiche! Se una missione del genere è stata effettuata nel passato vuol dire che è una buona idea e quindi si potrebbe pensare di realizzare un radiotelescopio sulla superficie della Luna?

Sì, vedi per esempio Radio Astronomy from the Lunar Far Side.

Paolo Amoroso

Sul forum se ne parlò abbastanza approfonditamente già dalla “nostra” preistoria.
E le voci non furono tutte consenzienti, per motivi validi e meritevoli di lettura.

Grazie per i link!!!

Doug Lassiter * 1 settimana fa scriveva:

Radio noise from at least the Earth is largely avoidable by just putting the telescope far from the Earth. There are some conveniences about having it close by, and with a dielectric foundation, but entirely inhibiting RF development on the Moon is not going to be justified by a telescope that, in principle, could do well elsewhere.

Michael Turner* 2 settimane fa scriveva:

[…] building radiotelescopes on lunar farside could be funded, it would probably involve a robotic approach anyway.
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Costs could be kept low in ISRU style if a dish made of nickel would suffice, and a crater central peak that’s rich in nickel, from a nickel-iron impact, could be identified. Modeling suggests that high-angle impacts leave most of the fragments of the impacting body in the center of the crater. The now-obsolete (on Earth) Mond Process for extracting nickel requires far less power than extraction of other metals (e.g., aluminum, iron, titanium) through electrolysis of molten regolith. With a peak surface temperature at the lunar equator of about 120 C, you’re only another 100 C-130 C away from the highest temperatures (220 C - 250 C) required for Mond. The added process heat could be easily supplied with a solar reflector. Mond was abandoned in part because of the extreme toxicity of a byproduct gas (nickel carbonyl). On the Moon, and with robotics, you wouldn’t care much about this.
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Perhaps the only chemical process imports required would be hydrogen and carbon monoxide. However, the residues from in a tank for a hydrolox descent vehicle could suffice for the hydrogen, and there’s tantalizing evidence from the LCROSS impact plume analysis that, of the volatiles released, carbon monoxide (with its lower heat capacity and much lower boiling point) is far more available from PSRs than is H2O. The process gases are recycled in Mond; you’d only need to worry about diffusion losses. Oxygen would be a “waste product.” What’s not to like?
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For other construction requirements, the delightful discovery that simple, low-power microwave heating can sinter regolith is also encouraging. This same sintering process might then be used to prepare an adjacent site for other purposes, especially in terms of dust mitigation.

*: Entrambi i testi sono postati a commento dell’articolo di The Space Review: Una rete 4G sulla Luna è una cattiva notizia per la radioastronomia del 30 novembre 2020.
Sembrano saperla lunga.

Se ne parla qui:


e anche su AstronautiNews:

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Rimane da capire, vista l’assenza di atmosfera sulla Luna a fare da filtro, come proteggere una tale struttura dagli impatti di micro e mini meteoriti …

Non sono un esperto ma penso che il fatto che la parabola sia costituita una ragnatela di sottili cavi dovrebbe rendere questo progetto robusto ai meteoriti. Da proteggere c’è il ricevitore (ed eventuali altre piccole strutture che potrebbero essere “insabbiate”).

Poi se (come qalcuno promette) andare sul lato nascosto della Luna con un equipaggio diventerà una cosa abbastanza fattibile, allora si puo’ anche mettere in conto una eventuale riparazione.

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Probabilmente hai ragione
La probabilità di colpire un “filo” deve essere bassa e rimane il ricevitore, che immaggino non sia grandissimo.
Le eventuali riparazioni, se lievi, potrebbere essere effettuate roboticamente

E, mi sento di aggiungere, se si rompe un filo, ti ritrovi con una maglia più grande, ma il telescopio continua a funzionare, solo meno efficientemente.

Mi vengono in mente circa un milione di piccole cose da considerare prima di preoccuparsi dei micrometeoriti sulla superfice del riflettore.
Tanto per cominciare: riflettore fisso e strumento ai transiti, come Arecibo e FAST, oppure parabola orientabile?
Poi, che radiotelescopio? Le bande di frequenza di interesse radioastronomico coprono un sacco di decadi, dalle onde corte (30 metri) al vicino infrarosso (1 mm). Sono almeno cinque o sei decadi in frequenza, e ogni banda ha i suoi limiti e problemi.
Quindi bisognerebbe capire quale banda offra i massimi vantaggi per una locazione così remota.
Ora, i vantaggi della Luna sono tre: basso rumore radio, assenza di assorbimento atmosferico e lunga base.
Ma la base può essere allungata ancora di più mandando un telescopio in L1, come già fatto dai russi.
Forse occorrerebbe pensare alle frequenze millimetriche, dove l’assenza di atmosfera renderebbe conveniente un radiotelescopio. Ma una parabola come quelle di ALMA, 12 metri di diametro, pesa 95 tonnellate. C’è da dire che se funziona sulle Ande, in modo essenzialmente unattended, potrebbe funzionare anche sulla Luna. Ma forse farei prima una missione di test verso il lato visibile, per collaudare il tutto… a 380.000 km di distanza il rumore radio emesso dalla calda Terra diventa comunque irrilevante, e forse si potrebbe contare sulla vicinanza di una base abitata per controllare l’installazione.
Mah… TRL circa 1 :slight_smile:

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Ci riferivamo al Lunar Crater Radio Telescope (Wikipedia), di cui parlava l’articolo di AstronautiNEWS postato subito sopra per lunghezze d’onda sopra i 10 m (per il quale forse ci si può sbilanciare ad un TRL 2 :slight_smile: ).

Mi pare di capire che servirebbero 28 Axel rover da coordinare insieme per il dispiegamento (e ne servirà qualcuno di scorta).

A quale missione russa in L1 ti riferisci? mi hai incuriosito.

EDIT: Moon Diver è il nome di una specifica missione mentre i rover si chiamano Axel.

Link ad una descrizione di Axel sul sito del JPL: https://www-robotics.jpl.nasa.gov/systems/system.cfm?System=16

Pensavo a Spektr-R, RadioAstron, che però non è in L1 ma solo in HEO. My fault.

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Che poi L1 è il posto peggiore per un telescopio, intendevi L2, dove c’è appunto Spektr-RG.

Sì, ok per L2, ma Spektr-RG fa raggi gamma, non radioastronomia.
Quanto al Lunar Crater Radio telescope… mah! :wink:

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Quindi parli di L2 Terra-Sole, dove non c’è silenzio radio.
Può esservi in L2 Terra-Luna se l’orbita è strettissima, ma l’unico posto che garantisce un perfetto silenzio radio (per il momento!) è la faccia nascosta della Luna

A me sembra un discorso molto complicato, con tanti possibli approcci.

Se lo scopo e’ evitare i distrurbi radio terrestri vanno bene anche L4 e L5 Terra-Sole a causa della distanza. L4 e L5 tra l’altro sono stabili, facili da mantenere. E’ un po’ di parallasse suppongo possa fare comodo.

Ma in effetti non so se e’ necessario che le posizioni relative siano costanti, quindi potrebbe andare bene qualunque orbita solare. Peraltro come ci ha scritto chi piu’ esperto le possibili lunghezze d’onda e tipi di ricerca sono svariati, magari pure radar con emissione dalla Terra. Ovviamente il discorso cambia se invece dobbiamo cercare punti schermati dalla radiazione solarle.

E la geometria e struttura di un radiotelescopio in assenza di gravita’ presenta complicazioni ma anche grosse opportunita’ per la facilita’ di crescere di dimensioni con relativamente poca struttura e massa.

In sintesi se dobbiamo parlare di cosa potrebbe essere fatto la varieta’ e’ infinita, e anche la possibilita’ di fare illazioni diverse senza approfonditi studi e progetti che non si improvvisano.

Quindi in sintesi l’unica osservazione da non informato che mi sentirei di fare e’: ma che vantaggio c’e’ a metterlo sulla superficie della Luna? Io da 'gnurant vedo soprattutto vantaggi piuttosto per fare radiotelescopi orbitali.

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Che sia difficile è evidente, ma non dobbiamo fare come la volpe e l’uva.

Non sarebbe complicato per degli alieni situati entro 100 anni luce da noi (quindi relativamente vicini visto che il centro della galassia è a 55.000 anni luce da noi) scoprire che la Terra è abitata: nella banda tra 6 e 30 MHZ (lunghezze d’onda tra 10 e 50 metri) la Terra emette un milione di volte più del Sole.
Financo i satelliti in orbita producono un “rumore assordante”.
Ovviamente nessun osservatorio né sulla Terra né in orbita ha mai potuto esplorare quella banda (dove magari non c’è nulla di interessante, ma che per ovvi motivi interessa molto al progetto SETI).
Un cratere sulla faccia nascosta della Luna è un posto ideale per queste osservazioni, sopratutto durante la notte lunare (n.b. essere in un cratere scherma anche da sorgenti di disturbo lunare, tipo rover)

Che poi sia difficile (e quindi costoso) farlo e mantenerlo è tutto un altro paio di maniche …

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In realtà 55.000 anni luce sono il raggio della galassia, non la distanza del suo centro da noi …