Penggambaran seniman pesawat ruang angkasa DAPPER di orbit di sekitar bulan.
(Gambar: © NASA / JPL-Caltech / Jack Burns, Universitas Colorado, Boulder)
Pencarian NASA untuk mengembalikan manusia ke bulan dapat meningkatkan bidang penelitian yang mungkin tidak tampak secara khusus bulan: kosmologi.
Tetapi sisi jauh dari bulan bisa menjadi tempat yang kuat untuk menjawab beberapa pertanyaan pertanyaan paling menarik tentang alam semesta - dan dorongan NASA untuk membawa manusia kembali ke bulan dapat memotong harga cukup untuk membuat ilmu ini menjadi kenyataan. Bahkan seorang ilmuwan yang memimpin dorongan bagi NASA untuk menyelidiki misi ini mengakui itu bukan ide yang paling intuitif ketika pertama kali mendengarnya.
"Kami adalah hakim [sains adil] bersama-sama dan mereka bertanya kepada saya apa yang saya pikirkan tentang teleskop di bulan," Jack Burns, seorang ahli astrofisika di University of Colorado Boulder, mengatakan kepada Space.com. "Dan aku berkata, aku tidak terlalu memikirkannya sama sekali. Itu tidak terpikir olehku."
Sejak itu, ia dan rekan-rekannya banyak memikirkannya. Kesimpulan mereka adalah bahwa observatorium di sisi jauh dari bulan menawarkan kesempatan unik bagi para astronom modern. Burns telah menghabiskan tahun ini untuk memikirkan dua konsep misi khusus yang dirancang untuk mengambil keuntungan, dengan fokus terutama pada periode sebelum bintang mulai terbentuk, yang disebut zaman kegelapan.
"Kedengarannya menyenangkan," kata Burns tentang zaman itu, tetapi bagi para ilmuwan, itu kebanyakan hanya membangkitkan minat. "Ada banyak fisika yang berpotensi sangat menarik di sana dan kesempatan bagi kita untuk menguji model kosmologi standar, dan untuk melihat apakah kita dapat melanggarnya atau tidak. Anda tahu, para astronom selalu ingin memecahkan banyak hal."
Pengamatan ini bergantung pada kemampuan untuk menangkap cukup lama gelombang radio, yang sulit dipelajari dari Bumi karena gangguan dari teknologi manusia di permukaan planet dan di orbit. Itulah daya tarik sisi jauh bulan: Ini adalah satu-satunya tempat di lingkungan kami yang terlindung dari semua kilatan cahaya.
"Lunar farside adalah lingkungan yang langka," kata Burns. "Ini satu-satunya tempat yang benar-benar sunyi di seluruh tata surya bagian dalam untuk melakukan pengamatan pada frekuensi radio yang sangat rendah, yang, seperti yang terjadi hari ini, benar-benar jendela yang belum dibuka ke spektrum elektromagnetik."
Jadi Burns dan rekan-rekannya telah menghasilkan laporan tentang masing-masing dari dua konsep radio-sains sisi-jauh untuk NASA, yang mencari penelitian ilmiah yang dapat mendukung program Artemis, dorongan agensi untuk mendaratkan manusia di bulan pada tahun 2024. NASA Administrator Jim Bridenstine merujuk salah satu proyek radio, misi orbital, selama konferensi pers tentang kampanye itu, dijuluki Program Artemis, pada 9 Desember.
"Semua ilmu ini dan semua pengetahuan ini dan semua kemampuan ini akan tersedia bagi kita karena kita meluncurkan manusia ke bulan untuk pertama kalinya sejak 1972," katanya. "Kita bisa mendapatkan jauh lebih banyak ilmu dan informasi astrofisika daripada yang bisa kita dapatkan tanpa memiliki arsitektur ini di bulan."
Arsitektur itu termasuk pintu gerbang, stasiun jalan NASA untuk robot dan manusia menuju permukaan bulan. Modul pertama Gateway dapat diluncurkan pada 2022, dan misi pertama yang ia dan rekan-rekannya gambarkan dapat terbang tahun depan, kata Burns, dengan mengandalkan komunikasi yang dikembangkan untuk waystation.
Proyek sains, yang disebut Dark Ages Polarimetry Pathfinder, atau DAPPER, adalah pesawat ruang angkasa yang akan mengorbit bulan, menghabiskan sekitar sepertiga waktunya di zona radio-quiet di sisi jauh bulan.
Burns dan Bridenstine keduanya mengatakan bahwa membangun DAPPER dalam konteks program Artemis akan mengurangi biaya misi. Burns mengatakan proyek itu dirancang dengan label harga $ 50 juta dalam pikiran; Bridenstine mengatakan bahwa menjalankan misi secara mandiri akan menelan biaya sekitar $ 500 juta, tetapi jika dapat menggunakan infrastruktur Gateway akan mengurangi harga itu menjadi sekitar $ 90 juta.
Dorongan untuk mengirim peralatan astronomi radio dengan program Artemis tidak menarik ketepatan waktunya secara eksklusif dari kenyamanan. Ini juga masalah beberapa urgensi, karena terburu-buru ke bulan NASA, negara lain dan perusahaan swasta dapat menghasilkan teknologi yang mengungguli sinyal radio ini dari jagat raya awal, seperti halnya di Bumi.
"Sebagian alasan kami ingin melakukan ini lebih cepat daripada nanti kami ingin ke sana terlebih dahulu dan mengamati sementara lingkungan masih asli," kata Burns.
DAPPER akan lebih mudah dijalankan daripada proyek lain yang dipertimbangkan oleh Burns dan rekan-rekannya, yang disebut Farside Array untuk Investigasi Sains Radio dari Zaman Kegelapan dan Exoplanet (SISI JAUH).
Proyek itu akan mencari tumpangan di pendaratan di bulan komersial, seperti yang dilakukan NASA untuk membawa instrumen ilmiahnya sendiri ke permukaan bulan. Kemudian, sebuah penjelajah akan mengerahkan 128 antena melintasi 6 mil (10 kilometer) dari sisi jauh untuk menangkap gelombang radio. Proyek semacam itu dapat berlangsung pada pertengahan hingga akhir 2020-an, kata Burns, dan menelan biaya sekitar $ 1 miliar.
Selain melakukan penelitian kosmologi, susunan seperti itu juga dapat membantu para astronom memahami eksoplanet mana yang paling kondusif bagi kehidupan. Satu bahan utama, para ilmuwan percaya, mungkin a Medan gaya yang membungkus planet ini dan menjaga atmosfer di tempatnya.
"Kita mungkin sampai pada kesimpulan sementara bahwa untuk membentuk kehidupan seperti kita, kehidupan seperti yang kita tahu, bahwa memiliki medan magnet sangat penting," kata Burns. Dan medan magnet ini harus "menyala" ketika dilihat oleh teleskop radio, katanya. "Ini adalah satu-satunya cara untuk mencari medan magnet, dengan berbagai teleskop frekuensi rendah ini di sisi jauh bulan."
- Baling-Baling Chang'e-4 Tiongkok Terus Mengabadikan Foto-Foto Menakjubkan Sisi Jauh Bulan
- Foto Bulan Menakjubkan dari Lunar Reconnaissance Orbiter NASA
- Foto dari Sisi Jauh Bulan! China Chang'e 4 Lunar Landing in Pictures
