Un telescopio gigante en la Luna es el anhelo de la NASA

Utilizar un cráter lunar como soporte para construir el mayor radiotelescopio de la historia va ganando fuerza entre los ingenieros de la NASA. Este proyecto vendría en la línea de las propuestas de construir telescopios de millones de kilómetros de tamaño utilizando el vasco y vacío espacio.

Los avances y los descubrimientos más revolucionarios en astronomía  sin duda han venido de la mano del desarrollo tecnológico y de la construcción de telescopios cada vez más sensibles o capaces de detectar ciertas regiones del espectro electromagnético. Esta innovación sigue presente a día de hoy, con propuestas como las de construir detectores de ondas gravitatorias de millones de kilómetros de longitud utilizando telescopios espaciales o la de construir redes de interferometría del tamaño de la órbita terrestre alrededor del Sol. En esta línea de constante innovación surge la propuesta de la NASA de construir un radiotelescopio en el interior de un cráter lunar.

A diferencia de los telescopios en la Tierra o en órbita terrestre, un radiotelescopio en la superficie lunar sería capaz de observar el universo en longitudes de onda que son reflejadas por la ionosfera terrestre y que, hasta ahora, no han sido ampliamente exploradas por el ser humano. Además, la propia Luna actuaría como un escudo, protegiendo al telescopio de interferencias y ruidos radioeléctricos provenientes de la Tierra, de su ionosfera, de los satélites que orbitan nuestro planeta y del ruido radioeléctrico del Sol durante la noche lunar. Este Radiotelescopio del Cráter Lunar (LCRT, por sus siglas en inglés) sería el telescopio de apertura completa más grande jamás construido y gracias a ello podría llevar a descubrimientos científicos fundamentales en el campo de la cosmología, al observar el universo temprano en la banda de longitud de onda de 10 a 50 metros, un rango aún inexplorado por la humanidad.

Así se vería el radiotelescopio lunar desde el interior del cráter. Foto: Vladimir Vustyansky | NASA

El telescopio entra en fase 2

Este proyecto recibió en 2021 $500 000 para continuar su desarrollo dentro de la fase II del programa NIAC de la NASA. Aunque todavía no es una misión oficial de la NASA, el LCRT promete revolucionar nuestra comprensión del universo. El principal objetivo del LCRT es estudiar las ondas de radio de larga longitud de onda producidas durante la "edad oscura" del cosmos, un período posterior al Big Bang pero anterior a la aparición de las primeras estrellas. Esta etapa es un misterio para los cosmólogos, pero creen que podría contener respuestas a grandes enigmas científicos. Joseph Lazio, astrónomo de la NASA, mencionó que con un telescopio adecuado fuera de la Tierra, podríamos aprender sobre la formación de las primeras estrellas e incluso obtener pistas sobre la materia oscura.

Los telescopios en la Tierra no pueden estudiar este período porque las ondas de radio de esa época son reflejadas por nuestra ionosfera, y las emisiones de radio de nuestra civilización interfieren con las señales más débiles. Sin embargo, en la cara oculta de la Luna, no hay atmósfera que refleje estas señales y la propia Luna bloquearía las interferencias terrestres, lo que la convierte en un lugar ideal para investigar el universo temprano. Saptarshi Bandyopadhyay, líder del proyecto LCRT, destacó que otros intentos de instalar una antena en la Luna han sido complicados, por lo que buscan una solución diferente.

Usará robots para su construcción

Para lograr sus objetivos, este proyecto plantea crear una antena de más de un kilómetro de ancho en un cráter de más de 3 kilómetros de diámetro. En comparación, los telescopios en la Tierra, como el FAST en China y el inoperativo Observatorio de Arecibo en Puerto Rico no alcanzan ni la mitad de este tamaño. Estos telescopios se construyeron en depresiones naturales del terreno, como haría el LCRT, y usan miles de paneles reflectantes. A pesar de su gran tamaño, incluso el FAST no detecta ondas de radio más largas que 4.3 metros.

El equipo liderado por Bandyopadhyay en el Jet Propulsion Laboratory simplificó este diseño para adaptarlo a la Luna. En lugar de transportar materiales pesados, utilizarían robots para construir el telescopio con una malla de alambre en el centro del cráter. Una nave llevaría la malla y otra dejaría robots DuAxel para construir la antena en varios días o semanas. Los robots DuAxel, en desarrollo en JPL, consisten en dos rovers conectados entre sí. Uno actuaría como ancla en el borde del cráter, mientras que el otro descendería para construir la infraestructura del telescopio. Patrick Mcgarey, miembro del equipo de JPL, destacó que la configuración DuAxel resuelve muchos problemas de construcción en un cráter lunar, permitiendo levantar y suspender la antena con facilidad.

No será fácil

El equipo detrás del proyecto planea usar los fondos de la fase II de NIAC para mejorar las capacidades del telescopio y resolver los desafíos inherentes a un proyecto de esta magnitud. Un reto importante es diseñar una malla de alambre que sea fuerte, flexible y ligera. Esta malla debe resistir grandes cambios de temperatura en la superficie lunar sin deformarse. Además, el equipo está considerando si los robots DuAxel deben ser completamente autónomos o si deberían tener un operador humano tomando decisiones. También están evaluando si usar otras técnicas de construcción, como disparar arpones en la superficie lunar para anclar la malla del LCRT.

Aunque la cara oculta de la Luna es actualmente "silenciosa" en términos de radio, esto podría cambiar en el futuro con más exploraciones, como las misiones de China, lo que podría afectar proyectos de radioastronomía. Durante los próximos dos años, el equipo del LCRT identificará otros desafíos y preguntas. Si tienen éxito, el proyecto podría ser seleccionado para un desarrollo más avanzado. Bandyopadhyay, líder del equipo, expresó su entusiasmo por trabajar en este concepto y resaltó el potencial de realizar descubrimientos revolucionarios sobre el universo con la ayuda de tecnologías innovadoras.

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