玉兔:不好!NASA要來月球背面架鍋了!
2020-11-24 騰訊網＂
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—兔兔那麼可愛，為什麼要吃兔兔？
—嗨呀，還不是因為NASA要來月球上架鍋了……
—玉兔：？？？∑(っ °Д °;)っ
說起地球上有口鍋，相信大家都不陌生，它就是中國貴州的天眼FAST。這口斥資12億、歷時5年半建成的世界第一單一填充口徑望（da）遠（tie）鏡（guo）自2020年1月13日正式通過國家驗收開放運行之後，正源源不斷產出著觀測數據。
FAST500米口徑球面射電望遠鏡。/ china-vo.org
而遠在地球對面的美國宇航局（NASA）最近也突發奇想，打算去月球背面架一口鍋。
日前，NASA先進理念研究所（NIAC）通過了來自JPL的機器人科學家Saptarshi Bandyopadhyay關於在月背某個天然環形山建造一座望遠鏡的想法，並給予其團隊第一階段的啟動資金，該項目被正式命名為「月球環形山射電望遠鏡（Lunar Crater Ratio Telescope，LCRT）」。
月球環形山射電望遠鏡LCRT概念設計圖/gizmodo.com
根據設想，LCRT將建設在月球背面直徑3至5公裡的環形山上，成為太陽系中最大的單一填充口徑射電望遠鏡，而望遠鏡的主要建設工作將由JPL所設計的DuAxe機器人來完成。
由DuAxe主導的LCRT建造過程，/ gizmodo.com
建成之後，月球上的LCRT看起來就像是《星球大戰》中銀河帝國在死星上建造的超級雷射炮一般玄幻，沒準會被前來訪問的外星來客當成地球的防衛武器。
終極兵器——死星雷射炮 / sciencesensei.com
至於為什麼要在月球上建造望遠鏡，我們還要從138億年前說起。宇宙誕生於一場璀璨的大爆炸。雖然大爆炸理論已經得到許多證據證實，但我們對於宇宙最初的黑暗時期仍舊知之甚少。這段時期宇宙中尚無恆星形成，只有大量的中性氫氣體能夠產生波長約為21釐米的射電波段電磁波（也就是俗稱的21釐米線）。
或許有人會問：地球上不是有射電窗口嗎？為什麼還要專程跑到月球上去建望遠鏡？
實際上，由於宇宙不斷膨脹，這些初開之際便產生的21釐米線在漫長的演化過程中逐漸紅移到超長波的波段，而地球的大氣層對於這些波段的電磁信號其實是不透明的。
「你不可能在地基設備中看到波長10米以上或者頻率低於30MHz的宇宙，因為這些信號都是大氣層反射回來的。」Bandyopadhyay這樣說道，「而環繞地球的衛星會接收到大量來自地球大氣的噪音。」因此在地球上探測這些信號是非常艱難的。
大氣層對於10米以上的電磁波信號也是完全屏蔽的。/ NASA
也正是因此，超長波段的宇宙信號研究幾乎是空白的。解析這些信號，或許能夠幫助我們解決銀河繫結構、星際介質分部，乃至暗物質與暗能量、宇宙起源等一系列問題。基於這些目的，Bandyopadhyay的團隊萌生了依靠月球這顆被潮汐鎖定的衛星來作為屏蔽層，建造LCRT以探索10米以上波長信號的想法。這座望遠鏡如果建成，對於天文學家來說無疑是個巨大的福音。
月球可以將來自地球的信號幹擾完美屏蔽，/gizmodo.com
看上月球的可不止有NASA，由中國科學院國家天文臺、中國科學院國家空間科學中心、上海微小衛星創新研究院，聯合國內外多個科研團隊一同開展的月球軌道超長波天文觀測陣列——「鴻蒙計劃」同樣打算以月球為靠山，將探測宇宙超長波信號作為主要的科學目標。
「自從盤古破鴻蒙，開闢從茲清濁辨。」鴻蒙一詞在中國神話中本指天地初開之時的混沌元氣，卻也恰如宇宙大爆炸之後漂浮在黑暗空間中的中性氫原子。國臺研究員陳學雷所主導的「鴻蒙計劃」便是要搭建一個空間衛星組成的幹涉陣列望遠鏡，來探測紅移至超長波段的21釐米線。
「鴻蒙計劃」會將衛星組合體以整體發射至環月軌道，然後依次釋放子衛星，形成線性編隊，在軌道背地面開展觀測，再由主星對地面下傳觀測數據。由於來自各方向的射電信號到達各子星的時間會有微小差別，利用幹涉測量技術，我們就可以獲取到高解析度的宇宙超長波天圖。
2018年中科院已經啟動了「鴻蒙計劃」的先導項目研究，如果一切順利，計劃衛星組將在2024至2025年發射升空。
鴻蒙計劃觀測陣示意圖
再說起NASA的先進理念研究所（NIAC），成立於1998年，旨在從NASA之外徵求建立在合理科學原理基礎之上，在10-40年的時間框架內有望實現，能延伸想像力的前瞻性理念，進而豐富NASA未來計劃的可選方案，推動NASA的探索和創新工作。
簡單來說，NIAC就是NASA開設的一個「你開腦洞我給錢」項目，其主旨本身就是鼓勵那些打破常規的想法，來「改變可能性（change the possible）」。迄今為止NICA已經啟動了大量天馬行空的奇思妙想（當然都建立在科學的假設之上）。
這次除了LCRT以外，還有科學家提出了利用反物質來為前往比鄰星b（就是那顆距離地球四光年的三體系統內的宜居行星）的星際飛船減速，以及利用磁感應通訊來探測木衛二（Europa）地下海洋的提案（沒錯就是這樣超前！）。
往年NIAC還提出過諸如「新世界計劃（New Worlds Mission）」這類只是聽到名字就中二氣息爆表的項目（實際上只是計劃在空間中建造一個遮星板，來阻擋附近恆星的星光，以觀察環繞它們運轉的行星）。
總之，不管理念先進的LCRT最終命運如何，在月球上架一口鍋都是一件讓人心潮澎湃的事情。那麼問題來了，玉兔怎麼做才好吃？
玉兔：「∑(っ °Д °;)っ……把鍋放下！」
溜了溜了
來源：中國國家天文
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