自太空時代開始初期,天文學家們就一直夢想在月球遠離地球的一端安設望遠鏡以及其他探測設備,但由于技術等方面的困難而一直沒有實質性動作。隨著美國國家航空和航天局(NASA)再次送宇航員上月球的計劃公開,天文學家們開始重拾這個構想。
望遠鏡裝上月球
在如今的宇宙天文學研究方面,地球上的無線電望遠鏡已經成了不可或缺的一部分。但受到地球大氣層中電離層的影響,以及地球上各種無線電波的幹擾,這些無線電望遠鏡收集到的宇宙信號十分有限。
而在月球遠離地球的一端,無線電望遠鏡能夠遠離這兩種幹擾源。這個計劃一旦實現,不僅能夠避免地球大氣層對望遠鏡等科考設備無線電信號的幹擾,同時巨大的月球還能遮擋住從地球傳播出的各種無線電信號。而且,只有在月球遠離地球的一端,無線電望遠鏡才能收集到來自外太空最微弱的信號,不至于被地球的傳播頻道淹沒。
但是要這個任務的難度已經超出阿波羅登月計劃的能力,目前的登月機器人也沒有這個能力,因此這種望遠鏡的研發一度處于擱置狀態。然而,隨著NASA宣布計劃在2019年再次送宇航員上月球,關于在月球遠離地球一端安裝無線電望遠鏡的設想再次活躍起來。
初期研發項目啟動
NASA為麻省理工研究小組以及海軍研究實驗所提供了50萬美元的研究資金,用于研發必需的技術以及如何將望遠鏡安放到位。
為了能接收到來自宇宙深處的信號,兩個研究小組都希望在月球表面安放大量改良的天線。麻省理工的研究小組研發的能夠自動展開的天線,能將收集的資料通過激光技術傳輸到位于地球的接受器上;海軍研究實驗所的計劃則是將一系列相同的微型天線植入一種由合成聚合樹脂制成的薄膜。
科羅拉多大學天體物理學和宇宙天文學中心教授傑克·伯恩斯正與海軍研究實驗所合作。他介紹說,他與NASA合作研發出了一種能讓宇航員在登陸月球後不久就能在月球南極安裝的天線薄膜原型,但大規模的安裝工作需要進一步了解月球南極狀況後才能開展。
傑奎琳·休伊特是麻省理工研究小組的負責人,該小組已經開始安裝一個512套偶極天線組成的設備,以測試他們設計的無線電望遠鏡。研究小組同時還在研究能自動展開的無線電天線。
NASA給兩個研究小組1年的時間來做初期研發。兩個研究小組隨後將向美國全國研究委員會提交他們的提議,委員會將確定NASA的撥款如何分配。
解密宇宙成形之謎
截至目前,沒有人能夠確定這個計劃是否可行,甚至無法確定NASA究竟會不會再次送宇航員上月球。但參與這一項目的研究人員稱,如果相關設備研發出來,將有助于解答宇宙形成方面的問題,包括早期的太空雲團如何形成了銀河系等一系列問題。
兩個研究小組都希望研發出能夠收集超長波長的信號,這些信號是數十萬年前宇宙各種活動引發的無線電信號。在那個時候,整個宇宙大部分由神秘的暗物質、氫和氦組成。對于宇宙如何演變成如今的各種星系,科學家們有著多種理論,而一旦月球無線電望遠鏡項目獲得成功,將有助于科學家論證各自的理論。 (章磊)