NASA資助試圖將月球隕石坑變成強大射電望遠鏡的概念項目

2021-01-09 天文在線

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

初探射電望遠鏡

建在月球另一側的天然隕石坑中的射電望遠鏡看上去像死亡之星中的雷射加農炮，它可以用來觀測宇宙早期的樣子。

月球隕石坑射電望遠鏡概念圖

Credit： Saptarshi Bandyopadhyay

四月初，NASA在其創新先進概念計劃(NIAC)中向一系列項目提供了額外的資金，鼓勵貢獻者提出創新性的想法，旨在「改變可能」。

比鄰星b與其所屬的南門二三星系統想像圖----維基百科

探秘木衛二

一些更有趣的提議包括探索木星的天然衛星——歐羅巴，探尋其表層海洋的解決方案，即將進行的「阿爾特彌斯」號月球任務的即時著陸平臺，以及利用反物質作為一種減慢星際飛船前往半人馬座比鄰星b的速度的方法，這聽起來是不是非常引人入勝呢？（就像我說的：具有高度概念性的想法）。

木衛二背向行進方向的半球。右下角的白色區域為普維斯撞擊，深色區域是木衛二水冰表面礦物含量較高的區域。圖像顏色近似真色，於1996年9月7日由伽利略號拍攝。--維基百科

月球環形山射電望遠鏡（LCRT）

NASA噴氣推進實驗室的機器人技術專家Saptarshi Bandyopadhyay提出了一個更加有趣的建議——在月球另一側的自然隕石坑內建立一個望遠鏡。他稱其為月球環形山射電望遠鏡（LCRT）。 NASA授予該項目第一階段的資格，並向該團隊提供了12萬美元作為支持。 如果Bandyopadhyay和他的同事提出一個令人信服的建議，這個想法將推進到三個階段中的第二個階段，因此，這個項目絕不是板上釘釘的事。

Bandyopadhyay告訴Gizmodo：「 NIAC第一階段的目標是研究LCRT概念的可行性，在第一階段，我們將主要關注LCRT的機械設計，在月球上尋找合適的隕石坑，並將LCRT的性能與文獻中提出的其他想法進行比較。」

至於何時可以建成，他說，一旦第一階段完成，就會推進團隊有更好的想法，如果真的建成了，這將是一件非常神奇的事情。

圖像顯示的是LCRT對於地球的位置關係（無關比例）Image: Saptarshi Bandyopadhyay

LCRT將是一種超長波射電望遠鏡，能夠捕獲太空中傳播的一些最微弱的信號。

Bandyopadhyay說：「從地球觀察不到波長大於10米[33英尺]或低於30 MHz的宇宙，因為這些信號被地球的電離層反射，此外，繞地球軌道運行的衛星會從地球電離層吸收大量噪聲，這就是導致觀測困難的原因。」

也是由於這個原因，科學家尚未探索到大於10米的波長。 因此，這架望遠鏡對天文學家和宇宙學家來說將是一個巨大的福音，他們將用它來研究大約138億年前存在的早期宇宙，包括最早的恆星的形成。

LCRT是如何建造的 Image: Saptarshi Bandyopadhyay

將LCRT放在月球的另一側，可以保護天文臺免受來自地球的自然或人造的無線電幹擾和其他幹涉。

LCRT的優點和建造原理

Bandyopadhyay的提案列舉了將望遠鏡置於月球遠端的好處，包括 "月球作為物理屏障，將月面望遠鏡與來自地球源、電離層、地球軌道衛星和月夜期間太陽的無線電幹擾/噪聲隔離開來」。

如摘要所述，該望遠鏡將建立在直徑3至5公裡（1.9至3.1英裡）的環形山上。 摘要還稱，數個DuAxel機器人會在隕石坑內將直徑為1公裡（0.6英裡）的網狀物拉緊，懸掛並錨定，使其成為「太陽系中最大的填充孔徑射電望遠鏡」。

DuAxel機器人在進行測試， 2011 credit: NASA

Bandyopadhyay告訴Gizmodo，DuAxel機器人很棒，並且已經在挑戰性場景中進行了現場測試。 在過去的十年中，JPL機器人專家Issa Nesnas領導了這些機器人的設計，他與JPL機器人專家Patrick Mcgarey一起也致力於LCRT項目。

當被問及仍需要開發多少技術才能使該項目成為現實時，Bandyopadhyay回答說「還需要很多」，根據NASA的說法，LCRT所需的大多數技術目前處於較低的技術準備水平。

「詳細的我就不多說了，我們還有很長的路要走。」

作者： George Dvorsky

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • NASA已撥錢，要在月球背面造巨型射電望遠鏡
    美國國家航空航天局NASA正在資助一個巨型射電天文望遠鏡的研究項目，這個望遠鏡將被安裝在月球背面的隕石坑中。由於潮汐鎖定效應，月亮總是以同一面朝向地球，其背面由於獨特的地形和構造，引起人類探索的興趣。實施這項資助計劃的機構是NASA下屬的「高級創新概念」項目組（NIAC），這個項目組專門為激進的未來概念和超越常規的設想提供孵化器服務。目前NIAC已經給這個月球隕石坑射電望遠鏡項目發放了第一階段撥款。
  • NASA已撥錢,要在月球背面造巨型射電望遠鏡
    美國國家航空航天局NASA正在資助一個巨型射電天文望遠鏡的研究項目，這個望遠鏡將被安裝在月球背面的隕石坑中。由於潮汐鎖定效應，月亮總是以同一面朝向地球，其背面由於獨特的地形和構造，引起人類探索的興趣。
  • 美航天局打算利用月球隕石坑建成一個超巨型的射電望遠鏡
    月球隕石坑月球隕石坑在地球上有人類的望遠鏡、在太空中也有人類的望遠鏡、那麼在宇宙中人類需不需要也架設一個望遠鏡呢月球美國航天局在本月7號宣布其科學實驗室正在研究一個利用月球隕石坑組建射電望遠鏡的大膽計劃，
  • 在月球背面建設超級望遠鏡!科學家正在將這一宏大目標變成現實
    為了更好地觀測宇宙，我們就必須將望遠鏡放置在大氣層之外，於是各種太空望遠鏡應運而生，時至今日，地球附近的空間已經分布了不少的太空望遠鏡，它們提供的觀測數據極大地推進了我們對宇宙的認識。然而由於來自地球的無線電幹擾信號太多，那些用於探測長波的射電望遠鏡並不能發揮出應有的本領，因此科學家就希望能夠把這種望遠鏡建設在月球背面。
  • 科學家提出液體鏡面月球望遠鏡概念 研究最早的恆星
    據外媒CNET報導，美國宇航局（NASA）延遲已久的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將能凝視過去，照亮宇宙中第一個星系的誕生。 但一些天文學家想回到更遠的地方，去研究最早的恆星。一種激進的月球望遠鏡概念或許可以實現這個目標。
  • 《天體物理學雜誌》：天文學家重新審視在月球上建造液體鏡面望遠鏡的概念
    《天體物理學雜誌》：天文學家重新審視在月球上建造液體鏡面望遠鏡的概念一種激進的月球望遠鏡概念或許可以實現這個目標。德克薩斯大學奧斯汀分校的一個天文學家小組重新審視了一個在月球上建造液體鏡面望遠鏡的概念。這個概念最初是在十年前提出的，但被美國宇航局擱置了。研究人員將在未來一期的《天體物理學雜誌》上發表一篇關於這一想法的新論文。天文學家理論上認為，最早的恆星形成於130億年前，在星系聚集之前。
  • 在月球上建4G網絡，對射電天文學來說是一個噩夢
    當您沿著通往英國曼徹斯特大學喬德雷爾·班克天文臺的道路行駛時，一個標牌要求遊客關閉手機，並指出Lovell望遠鏡功能強大，可以檢測到火星上的電話信號。LTE / 4G網絡將旨在促進長期的月球可居住性，為月球漫遊者和導航等關鍵方面提供通信。網絡幹擾射頻幹擾（RFI）是射電天文學家的永久剋星。喬德雷爾·班克天文臺是世界上仍存在的最早的射電天文臺，它是由於RFI而創建的。
  • 科學家提出液體鏡面月球望遠鏡概念 希望能用於研究最早的恆星
    據外媒CNET報導，美國宇航局（NASA）延遲已久的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將能凝視過去，照亮宇宙中第一個星系的誕生。但一些天文學家想回到更遠的地方，去研究最早的恆星。一種激進的月球望遠鏡概念或許可以實現這個目標。
  • 美國射電望遠鏡坍塌,想不被中國超越,月球背面是重建最好的位置
    所以來自宇宙的微弱信號，是非常容易被射電望遠鏡當成幹擾信號給過濾掉的。如果能將望遠鏡設置在地球之外，無疑會獲得遠勝於地球的效果。由於月球自轉與地球公轉的速度基本相同，所以我們始終只能看到月球的一個面，而月球的背面始終是無法在地球上觀測到的，正是這個特性，可以用月球本體擋住地球的電磁波幹擾，更加適合射電望遠鏡的觀測。
  • 美國最大射電望遠鏡坍塌,想要不被中國超越,月球背面是重建最好的...
    所以來自宇宙的微弱信號，是非常容易被射電望遠鏡當成幹擾信號給過濾掉的。如果能將望遠鏡設置在地球之外，無疑會獲得遠勝於地球的效果。 由於月球自轉與地球公轉的速度基本相同，所以我們始終只能看到月球的一個面，而月球的背面始終是無法在地球上觀測到的，正是這個特性，可以用月球本體擋住地球的電磁波幹擾，更加適合射電望遠鏡的觀測。
  • 為什麼要在月球上建造射電望遠鏡?難道我國的FAST還不夠大嗎?
    美國宇航局正在資助一個雄心勃勃的計劃——在月球上建造望遠鏡。根據美國宇航局的說法，該計劃將在月球另一端的隕石坑內建造一個全太陽系最大的射電望遠鏡，它的口徑大約為1千米。目前，世界上最大的射電望遠鏡為我國的FAST，最大口徑為500米。
  • 美國NASA計劃在月背建造望遠鏡，已獲得資金，由月球車自動完成
    趣味探索訊 在當今世界，全球最大射電望遠鏡的頭銜非貴州平塘射電望遠鏡莫屬，它座落平塘縣克度鎮大窩凼一處山谷，直徑達500米，簡稱FAST，號稱「中國天眼」。這讓美國專家心裡很有壓力，於是美國宇航局很快有個腦洞大開的新想法，在月球上建造一個射電望遠鏡，因為月球上存在著大量天然隕石坑，並且很多隕石坑形狀規則，非常適合建造射電望遠鏡。
  • 為求「清靜」NASA要在月球背面安個望遠鏡
    環形山 （直徑3千米—5千米）懸浮接收器 雙軸車 月球環形山射電望遠鏡示意圖 NASA 設想一下，一臺比500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）接收面積大3倍的望遠鏡，放在月球，會是何種景象？近日，美國國家航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室的薩普塔實·班迪帕黑向NASA創新先進概念計劃（NIAC）提交了一個新方案——月球環形山射電望遠鏡項目，即在月球背面的環形山中建立一個直徑1公裡的射電望遠鏡。這一充滿奇思妙想的計劃立刻引發熱議。為何要在月球背面建立望遠鏡？為什麼選擇射電望遠鏡？這臺巨大的望遠鏡，能幫助人類探索宇宙的哪些奧秘？
  • 在月球上建巨型天文望遠鏡,能實現「超級千裡眼」嗎?
    如果在這裡建造射電望遠鏡，望遠鏡就能全心全意地接收來自宇宙的無線電波，接收效率和清晰度將比在地球上高很多。 月球上早就有瞭望遠鏡的雛形 在杳無人煙的月球，要怎麼建造龐大的射電望遠鏡？其實，月球上的望遠鏡已經「建」好了一半。
  • NASA坐不住了，看到我們貴州「那口鍋」後他們要在月球上架鍋
    ——在月球上建造望遠鏡。根據NASA的說法，該計劃將在月球另一端的隕石坑內建造一個全太陽系最大的射電望遠鏡，它的口徑大約為1千米。地球上產生的那些嘈雜信號會被月球阻擋，而且月球上沒有大氣，不用擔心那些10米以上的微波會被阻擋。如果在這裡建造射電望遠鏡，望遠鏡就能全心全意地接收來自宇宙的無線電波，接收效率和清晰度將比在地球上高很多。所以月球的背面就成了宇宙微波觀測的「世外桃源」。
  • ...射電望遠鏡|宇宙|nasa|望遠鏡|天文學|哈勃太空望遠鏡
    首先，角解析度（物體能被清楚分辨的最小分離角度）的極限將只受限於衍射，而不是由造成星光閃爍、動蕩不安的大氣所造成的視象度。其次，在太空中的望遠鏡可以觀測被大氣層吸收殆盡的紅外線和紫外線。需要注意的是，哈勃事實上只能拍攝黑白照片，小夥伴們看見的彩色都是NASA後期渲染合成的。哈勃望遠鏡由美國宇航局主製造，外加歐洲宇航局支援完成。
  • NASA放大招,要在月球一環形山中建望遠鏡,比中國天眼大一倍
    最近，NASA宣布了一個宏大的計劃：在月球建設一個更加巨大的射電望遠鏡——月球環形山射電望遠鏡（Lunar Crater Radio Telescope ，簡稱LCRT）。 在月球建設望遠鏡已經是很大膽的嘗試了，而提起這臺望遠鏡的口徑更加驚人——1公裡！這意味著，它的口徑是中國天眼的2倍，面積是4倍。
  • 現實版星球大戰,NASA要在月球上建造「死星基地」,尋找外星文明
    在電影《星球大戰》中，有一個非常強大的超級武器叫做「死星」，它還有一個名字叫做DS-1平臺，它的大小猶如一顆衛星一般，不過卻是一個戰鬥空間站，因為它的上面具有著一個可以瞬間摧毀整個行星的超級雷射炮，威力極大。
  • 如果有一個外星人站在月球上,地球上最強大的望遠鏡能看到他嗎?
    我們人類從來都是不缺乏想像力的，而掛在天上的月亮無疑是一個發揮想像力的良好對象，在人們對月球眾多的異想天開之中，「月球上住著外星人」這種說法可以說是最迷人的了。相信大家在仰望月球的時候，都或多或少地有過這樣的想像，有時甚至還會緊緊地盯著天上的月球，試圖發現一些有關「月球外星人」的蛛絲馬跡。
  • 美欲在月球上建造兩臺望遠鏡，最大直徑約1公裡，可看到宇宙之初
    ，非常適合建造大型射電望遠鏡。如今人類已進入第二個探月高潮，中美俄歐日印都已公布各自的探月計劃，未來人類必將會在月球上建造長駐基地，建造大型月球射電望遠鏡也都在各國的月球探索和開發計劃之中。「終極大望遠鏡（ULT）」，這架射電望遠鏡主鏡直徑將達100米，弧面的信號接收面積達8000多平方米，主鏡由旋轉液體構成，其表面鍍銀，可以很好地接收來自宇宙深處的微弱信號，而且其精準度要被地球上所有的天文望遠鏡都更高。