Ay’da radyo teleskopu inşa etme yarışı

“Vay be!” kelimesini hatırlayın. sinyal? Bu yüksek enerjili radyo imzası, Dünya’nın radyo bandında çok daha “sessiz” olduğu 1977’de meydana geldi. Eğer bu olay bugün olsaydı, muhtemelen insan radyo sohbetinin arka plan gürültüsüne rağmen ibreyi bile kıpırdatmazdı. Uydulardan, radardan ve diğer insan teknolojilerinden gelen sinyaller, dünya dışı radyo sinyallerini gölgede bırakarak, 1977’de alınan ve henüz açıklanamayan sinyaller için gökyüzünü izleme yeteneğimizi sınırladı. Dahası, iyonosfer, düşük frekanslı radyo sinyallerini kısmen engelleyerek bunların yerden tespit edilmesini daha da zorlaştırıyor.

Bu nedenle, bilim adamları ve mühendisler uzun bir süredir, güneş sistemindeki, giderek büyüyen radyo etki alanımızdan korunan son noktalardan birine, yani ayın uzak tarafına bir radyo teleskopu yerleştirmeyi önerdiler. Ön baskı olarak mevcut yeni bir kağıt arXiv Oxford Üniversitesi’nden baş yazar David DeBoer ve ortak yazarlarından, tam da bunu yapmak için bir plan ortaya koyuyor ve bunu, son güvenli sığınak tamamen kaybolmadan önce yapmamız gerektiğini vurguluyor.

2030 yılına gelindiğinde, giderek büyüyen bir yörünge aracı ve iniş aracı filosu, ayın uzak tarafına kalıcı radyo frekansı girişimi (RFI) uygulayacak. Görev planlayıcıları bunu biliyor, ancak en yakın komşumuzun yarım küresinin tamamını, özellikle de Ay’ın uzak tarafı kadar bilimsel açıdan ilginç olanı göz ardı etmek, bilimin doğasına aykırıdır. Yani, basitçe söylemek gerekirse, Dünya’daki ve uzaydaki diğer teleskoplarla aynı girişim sorunuyla karşılaşmasını istemiyorsak, bir ay teleskopunu oraya koymak için sınırlı bir zamanımız var.

Ay’ın Uzak Taraf Geçici Olayları ve Teknoloji Teleskobu’na (LFT3) girin. Önerilen bu görev, on yılın sonuna kadar ayın uzak tarafına gelişmiş bir radyo anteni yerleştirecek ve bunu NASA’nın Ticari Ay Yükü Hizmetleri (CLPS) programını kullanarak yalnızca 150 milyon dolar karşılığında yapmayı planlıyor.

Görevin kendisi, yaklaşık 20 hafta boyunca derin evreni tarayarak HF, VHF ve UHF frekans bantlarında çalışacak. Bu süre zarfında, ayın gündüz-gece döngüsünde gündüz 120°C’den (248°F) gece -130°C’ye (-202°F) kadar değişen aşırı sıcaklık dalgalanmalarına dayanması gerekecek.

Bu ortamlara yönelik mühendislik hâlâ yeteneklerimiz dahilinde olduğundan planımız, üç ayrı sinyali izlemek için radyo teleskopunu kullanmak olacaktır. Teknoimzalar — potansiyel olarak “Vay canına!” sinyal — öncelikli hedefi uzaylı faaliyetlerine dair ipuçları için kozmosu dinlemek olan Breakthrough Listen girişimi tarafından desteklenen görevle yolu gösterin. İkinci hedef ise dış gezegenlerin etrafındaki, radyo sinyalleri oluşturabilen ve aynı zamanda yaşanabilirliği de gösterebilen auroraları tespit etmektir. Üçüncü bir bilimsel amaç, hızlı radyo patlamalarını (FRB’ler) ve uzun süreli geçişleri radyo sessiz ortamının sunduğu netlikle gözlemlemektir.

LFT3, sıcaklık sorunlarının yanı sıra başka bir mühendislik sorunuyla da karşı karşıya: bant genişliği. Çok fazla radyo sinyaline sahip olmamanın avantajı aynı zamanda başımızın üzerinde dönen çok fazla uydunun olmaması anlamına da gelir. Uzak tarafın tanımı gereği Dünya’ya doğrudan bir görüş hattı olmadığından, LFT3’ün verilerini Dünya’ya geri iletmek için yörüngedeki bir uyduyu kullanması gerekecek.

Ne yazık ki, mevcut ay altyapımız bu veri aktarımına ayda yaklaşık 100 GB’lik bir sınır koyuyor; bu da, çocuklarımın ellerinden gelse cep telefonu planlarında kullanacaklarından emin olduğum miktara eşdeğer. Bu, FRB’ler veya dış gezegen auroraları hakkında yüksek çözünürlüklü veriler göndermeye çalışırken yeterli olmuyor. Bu darboğazla mücadele etmek için LFT3 planlamacıları, teleskopun kendisinde çok sayıda ön işlem ve filtreleme yapmayı ve yalnızca çok sayıda kontrolden geçmiş, oldukça alakalı verileri geri göndermeyi planlıyor. Ancak bunu yapmak, önemli miktarda radyasyonla güçlendirilmiş hesaplama ekipmanı gerektirir; bu, görev yapısının başka bir temel gereksinimidir, ancak birçok derin uzay görevinde ortak olan bir gereksinimdir.

Açık olmak gerekirse, şu an itibariyle misyona herhangi bir fon sağlanmadı. Ancak 150 milyon dolarlık fiyat etiketi, özellikle Ay’a genişleme planlarının bu görevin yararlılığına getirdiği zaman sınırı göz önüne alındığında, onu nispeten çekici kılıyor. Misyonun (son derece uzun ay) gününün ışığını görüp görmeyeceği henüz bilinmiyor, ancak gökbilimciler bu tek seferlik fırsatı ne kadar cazip hale getirebilirse, radyo astronomisi ve evrene ilişkin genel anlayışımız için o kadar iyi olur.