Ttv24h.vn

Những câu chuyện nóng hổi, ​​những tiêu đề tin tức mới nhất về thời sự, kinh doanh và giải trí từ Việt Nam.

Soi sáng các thời đại vũ trụ tăm tối

Hình minh họa này mô tả một kính thiên văn khái niệm của miệng núi lửa ở phía xa của mặt trăng. Khái niệm giai đoạn đầu đang được nghiên cứu dưới sự tài trợ của Chương trình Các khái niệm nâng cao đổi mới của NASA nhưng không phải là nhiệm vụ của NASA. Tín dụng: Vladimir Vostiansky

Giai đoạn đầu NASA Khái niệm này có thể thấy robot ghim lưới thép trong một miệng núi lửa ở phía xa của mặt trăng, tạo ra một kính viễn vọng vô tuyến để giúp khám phá bình minh của vũ trụ.

Sau nhiều năm phát triển, dự án Kính viễn vọng Vô tuyến Miệng núi lửa Mặt trăng (LCRT) đã được trao 500.000 đô la để hỗ trợ ngoài giờ khi nó bước vào giai đoạn hai của chương trình Các khái niệm tiên tiến sáng tạo (NIAC) của NASA. Mặc dù chưa phải là một sứ mệnh của NASA, LCRT mô tả một khái niệm sứ mệnh có thể thay đổi quan điểm của nhân loại về vũ trụ.

Mục tiêu chính của LCRT sẽ là đo các sóng vô tuyến sóng dài được tạo ra bởi các kỷ nguyên tối trong vũ trụ – một thời kỳ kéo dài vài trăm triệu năm sau vụ nổ lớnNhưng trước khi những ngôi sao đầu tiên xuất hiện. Các nhà vũ trụ học biết rất ít về thời kỳ này, nhưng họ đã đưa ra câu trả lời cho một số bí ẩn lớn nhất của khoa học có thể giới hạn ở sự phát xạ vô tuyến sóng dài được tạo ra bởi khí có thể tràn ngập vũ trụ trong thời kỳ đó.

Joseph Lazio, một nhà thiên văn học vô tuyến tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Nam California và là thành viên của nhóm LCRT cho biết. “Với một kính viễn vọng vô tuyến đủ lớn ở xa Trái đất hơn, chúng tôi có thể theo dõi các quá trình dẫn đến sự hình thành của những ngôi sao đầu tiên, và thậm chí có thể tìm ra manh mối về bản chất của vật chất tối.”

Kính viễn vọng vô tuyến miệng núi lửa mặt trăng

Bề mặt của mặt trăng được bao phủ bởi các miệng núi lửa, và một chỗ lõm tự nhiên có thể cung cấp cấu trúc hỗ trợ cho một đĩa kính thiên văn vô tuyến. Như trong hình minh họa này, xe đẩy Doxel có thể neo lưới thép từ mép của vòi. Tín dụng: Vladimir Vostiansky

Các kính viễn vọng vô tuyến trên Trái đất không thể khám phá thời kỳ bí ẩn này vì sóng vô tuyến sóng dài từ thời điểm đó bị phản xạ bởi một lớp ion và electron ở phần trên của bầu khí quyển của chúng ta, một khu vực được gọi là tầng điện ly. Phát xạ vô tuyến ngẫu nhiên từ nền văn minh ồn ào của chúng ta cũng có thể gây nhiễu sóng thiên văn vô tuyến, làm ngập các tín hiệu yếu nhất.

READ  Hàng trăm công cụ bằng đá được người Homo erectus sử dụng cách đây một triệu năm đã được phát hiện trong một khu mỏ bỏ hoang trên sa mạc

Nhưng ở phía xa của mặt trăng, không có bầu khí quyển nào phản ánh những tín hiệu này, và chính mặt trăng sẽ ngăn cản sự phát sóng vô tuyến của Trái đất. Phía xa của Mặt trăng có thể là liều thuốc chính cho các nghiên cứu chưa từng có về vũ trụ sơ khai.

Kính viễn vọng vô tuyến trên Trái đất không thể nhìn thấy sóng vô tuyến vũ trụ ở khoảng cách 33 feet [10 meters] Saptarchi Bandiupadhyay, Kỹ sư công nghệ robot tại Phòng thí nghiệm lực đẩy phản lực Và Điều tra viên chính của Dự án LCRT. “Nhưng những ý tưởng trước đây về việc xây dựng một ăng-ten vô tuyến trên mặt trăng tiêu tốn nhiều tài nguyên và phức tạp, vì vậy chúng tôi phải phát minh ra một thứ gì đó khác biệt.”

Xây dựng kính thiên văn bằng robot

Để nhạy cảm với các bước sóng vô tuyến dài, LCRT phải rất lớn. The idea is to create an antenna more than half a mile (1 km) wide in a crater more than 2 miles (3 km) wide. Các kính thiên văn vô tuyến một tấm lớn nhất trên Trái đất – chẳng hạn như kính thiên văn hình cầu khẩu độ năm trăm mét (FAST) rộng 1.600 foot (500 mét) ở Trung Quốc và kính thiên văn hình cầu rộng 1.000 foot (305 mét) đó là hiện không hoạt động Đài quan sát Arecibo được xây dựng ở Puerto Rico Bên trong những chỗ trũng giống như bát tự nhiên trong cảnh quan để cung cấp một cấu trúc hỗ trợ.

Mặt trăng đĩa lưới thép vòi

Một kính thiên văn vô tuyến khái niệm có thể được chế tạo từ một đĩa dây bên trong miệng núi lửa. Trong hình minh họa này, máy thu có thể được nhìn thấy lơ lửng trên đĩa thông qua một hệ thống dây cáp được neo ở mép của mõm. Tín dụng: Vladimir Vostiansky

Loại kính thiên văn vô tuyến này sử dụng hàng nghìn tấm phản xạ lơ lửng bên trong chỗ lõm để làm cho toàn bộ bề mặt của đĩa phản xạ sóng vô tuyến. Sau đó, máy thu được treo qua một hệ thống dây cáp tại tiêu điểm phía trên đĩa, được neo bởi các tháp xung quanh chu vi của đĩa, để đo sóng vô tuyến dội ra khỏi bề mặt cong bên dưới. Nhưng bất chấp kích thước và độ phức tạp của nó, ngay cả FAST cũng không nhạy cảm với bước sóng vô tuyến trên 14 feet (4,3 mét).

READ  Cập nhật: Các nghị sĩ đang truy tìm nghi phạm cướp xe gần Quảng trường Thống đốc

Bandiopadhyay, cùng với đội ngũ kỹ sư, nhà khoa học người máy và nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực, đã cô đọng loại kính thiên văn vô tuyến này thành dạng đơn giản nhất. Ý tưởng của họ loại bỏ nhu cầu vận chuyển vật liệu nặng lên mặt trăng và sử dụng robot để tự động hóa quá trình xây dựng. Thay vì sử dụng hàng nghìn tấm phản xạ để tập trung sóng vô tuyến tới, LCRT sẽ được xây dựng từ một lưới thép mỏng ở trung tâm của lỗ. Một tàu vũ trụ sẽ kết nối lưới điện và một tàu đổ bộ riêng biệt sẽ đặt cọc DuAxel để chế tạo món ăn trong vài ngày hoặc vài tuần.

DuAxel, một khái niệm robot đang được phát triển trong JPL, bao gồm hai phương tiện du lịch một trục (được gọi là Axel) có thể tháo xoắn vào nhau trong khi vẫn tiếp xúc thông qua một sợi dây. Một nửa sẽ hoạt động như một mỏ neo ở mép hố khi những người khác đi xuống để xây dựng công trình.

Patrick McGarry, nhà công nghệ robot tại JPL và là thành viên của nhóm dự án LCRT và DuAxel cho biết: “DuAxel giải quyết được nhiều vấn đề liên quan đến việc treo một ăng-ten lớn như vậy bên trong miệng núi lửa. “Axel Rovers có thể thâm nhập vào miệng núi lửa trong khi được gắn vào dây điện, siết chặt dây điện và nâng dây lên để treo ăng-ten.”

READ  Nghiên cứu cho biết hơn một phần ba số ca tử vong do nắng nóng có liên quan đến biến đổi khí hậu

Xác định những thách thức

Để đưa dự án lên cấp độ tiếp theo, dự án sẽ sử dụng nguồn tài trợ giai đoạn hai của NIAC để cải thiện khả năng của kính thiên văn và các phương pháp tiếp cận sứ mệnh khác nhau trong khi xác định những thách thức trên đường đi.

Một trong những thách thức lớn nhất mà nhóm phải đối mặt trong giai đoạn này là thiết kế mạng có dây. Để duy trì hình dạng parabol và khoảng cách chính xác giữa các dây, lưới phải chắc và linh hoạt, nhưng đủ nhẹ để di chuyển. Lưới cũng phải có khả năng chịu được sự thay đổi của nhiệt độ hoang dã trên bề mặt của mặt trăng – bắt đầu từ âm 280 độ độ F (Trừ 173 độ Độ C) Lên đến 260 ° F (127 ° C) – không bị xoắn hoặc hỏng.

Một thách thức khác là xác định xem các hợp chất Doxl nên được tự động hóa hoàn toàn hay có sự tham gia của yếu tố con người trong quá trình ra quyết định. Xây dựng DuAxels có thể được bổ sung với các công nghệ xây dựng khác không? Ví dụ: phóng lao lên bề mặt mặt trăng có thể ổn định mạng LCRT tốt hơn, yêu cầu ít rô bốt hơn.

Ngoài ra, mặc dù phía xa của mặt trăng hiện tại “vô tuyến yên tĩnh”, điều đó có thể thay đổi trong tương lai. Cơ quan Vũ trụ Trung Quốc hiện đang có sứ mệnh khám phá phía xa của mặt trăng, và sự phát triển thêm của bề mặt mặt trăng có thể ảnh hưởng đến các dự án thiên văn vô tuyến tiềm năng.

Trong hai năm tới, nhóm LCRT cũng sẽ làm việc để xác định những thách thức và câu hỏi khác. Nếu thành công, họ có thể được chọn để phát triển thêm, một quá trình lặp đi lặp lại tạo cảm hứng cho Bandyopadhyay.

Ông nói: “Sự phát triển của khái niệm này có thể dẫn đến một số đột phá đáng kể, đặc biệt là đối với các công nghệ khuếch tán và việc sử dụng robot để xây dựng các cấu trúc khổng lồ bên ngoài Trái đất”. “Tôi tự hào được làm việc với đội ngũ chuyên gia đa dạng này, những người truyền cảm hứng cho thế giới suy nghĩ về những ý tưởng lớn có thể tạo ra những khám phá đột phá về vũ trụ mà chúng ta đang sống.”

NIAC được tài trợ bởi Ban Giám đốc Sứ mệnh Công nghệ Không gian của NASA, cơ quan chịu trách nhiệm phát triển các công nghệ và năng lực toàn diện mới mà cơ quan này cần.