天文学者が月の裏側に望遠鏡を設置したい理由

月の裏側は、その名前にもかかわらず、宇宙を観察するのに最適な場所です。地球では、宇宙の最も遠い場所からの無線信号は、人類自身の電子通信とともに大気によって遮られますが、月の裏側にはこれらの問題はありません。このため、そこに観測ポイントを設置すると、宇宙の歴史の最も初期の瞬間、特に初期のプラズマが十分に冷却され、最終的に水素となる陽子と電子が形成され始めた、宇宙の暗黒時代として知られる4億年の期間を、妨げられることなく観察できる可能性があります。

何年もの開発とテストを経て、カリフォルニア州ローレンス・バークレー国立研究所の研究者らの協力もあって、まさにそのような観測ステーションが2026年には稼働を開始する可能性がある。

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チームは現在、NASA、米国エネルギー省、ミネソタ大学と共同で、月面電磁気実験ナイト (LuSEE-Night) と呼ばれる先駆的プロジェクトに取り組んでいる。この電波望遠鏡は、民間宇宙企業ファイアフライ・エアロスペースの月面着陸船ブルー・ゴーストに搭載され、同社の 2 回目の月面探査の一環として打ち上げられる予定だ。所定の位置に着くと、ブルー・ゴーストはファイアフライのエリトラ宇宙船から切り離され、月の裏側でこれまでに到達した中で最も遠い地点まで降りる予定だ。

「月の裏側にいると、電波がほとんど届かない静かな環境が手に入り、暗黒時代からのこの信号を探知することができます」と、バークレー研究所のポスドク研究員であるカヤ・ロターマンド氏は、9月26日のプロジェクト最新情報で述べた。「LuSEE-Nightは、私たちがこれまで行ったことのない場所から、またこれまで観測できなかった周波数範囲で、このような観測ができるかどうかを示すミッションです。」

具体的には、LuSEE-Night には、バークレー研究所チームが設計した、0.5 から 50 メガヘルツの周波数を受信できる特殊なアンテナが搭載されます。これを実現するには、アンテナと Blue Ghost 輸送機の両方が、-280 から 250 度に及ぶこともある月の裏側の極端な温度に耐えられる必要があります。ただし、月面という遮蔽された場所にあるため、LuSEE-Night は、その調査結果を軌道上の衛星に送信し、その衛星が情報を地球に送り返す必要もあります。

「月の裏側に科学機器を着陸させるという技術だけでも、大きな成果です」と、バークレー研究所のアンテナプロジェクトリーダー、鈴木有時氏は最近のアップデートで説明した。「これが可能だと実証できれば、つまり、そこに到達し、展開し、夜を乗り切ることができると実証できれば、コミュニティや将来の実験のための分野が開かれることになります。」

もし成功すれば、LuSEE-Night は、宇宙の最も初期の瞬間や星が形成され始めた後の最近の瞬間など、他の観測可能な時代を分ける、あまり知られていない暗黒時代のデータを提供できる可能性がある。

バークレー研究所によると、チームは最近、技術レビューを無事に終え、現在は月に向かう飛行モデルの構築に取り組んでいる。着陸後、LuSEE-Night は 2026 年から約 18 か月間、暗黒時代の広大な宇宙を覗き見ることになる。