Aproximadamente 370 000 años tras el Big Bang el Universo se hizo transparente. Este fenómeno, conocido como recombinación, creó el fondo cósmico de microondas. La luz ya podía viajar por el Universo libremente, pero no había estrellas que emitiesen en el espectro visible. Por este motivo, el periodo de tiempo que va desde la recombinación al nacimiento de las primeras estrellas se denomina la ‘era oscura’ (dark ages). Aunque parezca un capítulo aburrido de la historia del Universo, en realidad es fundamental. En esa época aparecieron las semillas, literalmente, de lo que luego serían las galaxias actuales. La única forma que tenemos de estudiar la era o edad oscura es a través de la línea de 21 centímetros del hidrógeno neutro. El problema es que, debido a la expansión del Universo, esa longitud de onda de 21 centímetros que se emitió en la era oscura se ha ‘estirado’ hasta alcanzar los 6,5 metros, aproximadamente. Esta longitud de onda es fácilmente observable en radio… si no fuera por la enorme cantidad de interferencias de origen artificial que existen en este rango del espectro.
Es difícil encontrar un lugar que esté completamente libre de estas interferencias de origen humano, pero hay uno completamente silencioso: la cara oculta de la Luna (de hecho, es tan silencioso en radio que también sirve para bloquear, temporalmente, las emisiones naturales de otros astros que emiten en radio como el Sol o Júpiter). Actualmente la sonda china Chang’e 4 está estudiando esta parte del espectro en la cara oculta de la Luna. Sin embargo lo ideal sería tener un satélite dedicado a esta tarea exclusivamente. En las últimas décadas han surgido muchas propuestas de observatorios de este tipo, pero la última es DAPPER (Dark Ages Polarimeter PathfindER). Aunque es preferible poner un observatorio en la superficie lunar, lo más barato es colocar un satélite en una órbita que, lógicamente, pasaría sobre la cara oculta en cada revolución. Si ajustamos la órbita adecuadamente, es posible maximizar el periodo de permanencia dentro del cono de sombra de radio de la Luna.
DAPPER es un esfuerzo conjunto entre las universidades de Colorado-Boulder y California-Berkeley, el NRAO (National Radio Astronomy Observatory), el centro Ames de la NASA y la empresa Bradford Space Inc. El satélite estará construido usando el bus Xplorer y se colocará en una órbita ecuatorial alrededor de la Luna de 50 x 125 kilómetros. DAPPER tendría 80 centímetros de longitud y dispondría de varios propulsores para mantener su orientación y un motor principal de 22 newton de empuje. El satélite se comunicaría con la Tierra durante su paso por la cara visible o emplearía a la estación Gateway como repetidor. Dispondría de dos antenas ortogonales de tipo dipolo para observar en el rango de frecuencias de 17 a 38 MHz (el correspondiente a la longitud de 21 centímetros en la actualidad para un corrimiento al rojo de entre 83 y 36. Si es aprobada, la misión despegaría como una carga secundaria en 2024 y la misión primaria duraría dos años. Durante los 26,4 meses que debe durar esta misión acumularía un total de 4615 horas de observación en radio mientras sobrevuela la cara oculta.
El objetivo de la misión es comprobar que las observaciones de la época oscura del Universo coinciden con las esperadas según el modelo cosmológico estándar de materia y energía oscuras. En caso contrario, estaríamos ante el Santo Grial de la cosmología, es decir, la existencia de ‘nueva física’ (una forma de decir que los físicos actuales se aburren porque el modelo estándar es demasiado exitoso y preferirían que fuese erróneo para poder jugar con nuevos modelos exóticos). Entre otros de sus objetivos secundarios, DAPPER también debe ayudar a determinar cuándo se formaron las primeras estrellas y los primeros agujeros negros estelares. Si DAPPER tiene éxito, el siguiente objetivo es establecer un observatorio en la cara oculta de la Luna. China tiene sus propios proyectos, pero la NASA confía en sacar en adelante algo como la propuesta FARSIDE (Farside Array for Radio Science Investigations of the Dark ages and Exoplanets), un conjunto de 128 antenas situadas en la cara oculta que observarían continuamente el cielo en el rango de frecuencias de 100 kHz a 40 MHz. FARSIDE es un proyecto muy más ambicioso, pero antes de que pueda ser una realidad es necesario lanzar observatorios más modestos como DAPPER que permitan dejar claro hasta qué punto es factible estudiar la época oscura del Universo desde la órbita lunar. Teniendo en cuenta la sencillez de esta propuesta, es difícil imaginar que no salga adelante en los próximos años.
Referencias:
- https://www.colorado.edu/project/dark-ages-polarimeter-pathfinder/
- https://smd-prod.s3.amazonaws.com/science-red/s3fs-public/atoms/files/FARSIDE_FinalRpt-2019-Nov8.pdf
Interesantes propuesta ojalá salga adelante creo que es fundamental apostar por la ciencia básica y más para rebelar el origen del universo también seríe posible una amplia colaboración espacial ente varios países cómo europa EEUU y Rusia en este proyecto ?
Lo pregunto porque tiene pinta de ser muy compleja y costosa 🤔
Vaya … lo he percibido al contrario que tú : es una misión relativamente sencilla.
Lo suyo sería que fuese una misión de tipo Flagship con una paellera grande en tierra lunar y que sirviese como el inicio de otras misiones que permitieran poner otros telescopios ópticos en su superficie. Soñar es barato.
Me parece que Fernando hace alusión a FARSIDE, no a DAPPER. De ahí lo de la cooperación internacional.
Exacto señor Hilario 😉
🙂
Una papelera grande en la luna a día de hoy es poco probable, pesa mucho, ademas es mucho mas efectivo un conjunto de pequeñas paellitas enfadadas que individualmente pesan poco.
:), jaja, papelera que corrector mas listo que tengo, decía paellera.
Y ademas no se han de enfadar si no ENFASAR, la madre que…
Parece sencilla, sí, de hecho sería una «carga secundaria», lo cual resulta sorprendente teniendo en cuenta que sus directas predecesoras han sido COBE y Planck.
No tienen nada que ver, Pedro. Al menos en la técnica empleada. Aquí hablamos de frecuencias de entre los 10 y los 100 MHz, casi el espacio que hay entre la rado AM y la FM.
COBE observaba con dos instrumentos en el infrarrojo medio y lejano y sólo el instrumento DMR se internaba entre los 30 y 90 GHz. Y Planck entre 30 y 857 GHz.
(lo he buscado en la wikipedia, a ver si vais a pensar que me lo sé de memoria, jaja)
Cuando se observa en longitudes de onda tan largas, del orden de metros, ya no es práctico utilizar grandes antenas de tipo paellera. Es mucho más barato emplear sistemas dispersos, como el LOFAR. Es por eso que FARSIDE emplea esa técnica distribuida y tanto Queqiao como la propia Chang’e-4 utiliza simplemente tres mástiles para detectar estas ondas de radio.
Un ejemplo de por qué ya en esas ondas el plato es innecesario lo tenemos en este tipo de antenas de la India, el GMRT:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/66/GMRT_antenna_at_sunset.jpg
Con poner cables es suficiente, para observar por debajo del GHz.
Infinitas gracias Pochi. Mira que eres modesto acerca de tus conocimientos o comprensión.
El lander ese de FARSIDE, … es el BlueMoon de Blue Origin, no? O muy parecido.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Blue_Moon_Spacecraft.png
China está estudiando la cara opuesta de la luna. EEUU necesita una excusa para hacer lo mismo. Creo que es muy probable que salga adelante. Lo suyo sería hacer como China y tener un satélite en una órbita que permita hacer de intermediario entre la sonda DAPPER y la tierra. Con la experiencia de la Nasa, esto es un proyecto de los más baratos.
Pero DAPPER no lo necesita. Está en órbita alrededor de la Luna, así que en cuanto sale de la cara oculta ya puede comunicarse directamente con la Tierra.
Gracias por rectificar Pochimax. Me confundió que dijera que podrían usar la base Gateway para la transmisión de datos.
Supongo que la Gateway se emplearía como repetidor. No es lo mismo comunicarte directamente con la tierra desde la luna que con una estación cercana en órbita lunar…
Bueno, yo me confundo sólo. Ya sabéis que mi comprensión lectora no es muy buena.
Gran Entrada Daniel, as usual.Siendo tan sencilla y con un costo tan bajo, HG dixit: «Deme Dos»
«En caso contrario, estaríamos ante el Santo Grial de la cosmología, es decir, la existencia de ‘nueva física’ (una forma de decir que los físicos actuales se aburren porque el modelo estándar es demasiado exitoso y preferirían que fuese erróneo para poder jugar con nuevos modelos exóticos).»
Mas o menos lo mismo que esperaban muchos con el boson de Higgs antes del encendido del Gran colisionador de Hadrones unos años atras.
Apasionante.
Quizá la investigación de la era oscura con la ayuda de DAPPER y FARSIDE ayuden a explicar esto:
Un estudio de galaxias muy lejanas, vistas como eran poco después del Big Bang, muestra que ya habían evolucionado mucho más de lo esperado.
https://phys.org/news/2020-10-galaxies-infant-universe-surprisingly-mature.html
Lo cual tiene relación con otros dos indicios de que en aquella remota época el gas parece haber estado más frío de lo esperado y hay al menos dos posibles mecanismos para ello…
1) «Metalizando» el gas con elementos pesados sintetizados en los discos de acreción de agujeros negros supermasivos anteriores a las galaxias de estrellas…
francis.naukas.com/2015/02/06/las-galaxias-mas-antiguas-que-las-primeras-estrellas/
francis.naukas.com/2018/01/04/d-2/
.
2) Mediante interacción con materia oscura ligeramente cargada…
francis.naukas.com/2018/03/01/posible-efecto-de-la-materia-oscura-sobre-la-formacion-de-las-primeras-estrellas/
francis.naukas.com/2018/03/05/jose-miguel-jauregui-nos-aclara-su-opinion-sobre-la-linea-a-78-mhz-y-el-amanecer-cosmico/
francis.naukas.com/2018/05/31/particulas-minicargadas-de-materia-oscura-para-explicar-la-senal-del-amanecer-cosmico-de-edges/
haystack.mit.edu/astronomy/astronomy-projects/edges-experiment-to-detect-the-global-eor-signature/
youtube.com/watch?v=wU6KXoO0NEE
Muchas gracias, Pelau, por tu respuesta tan trabajada.
No he rerminado de leer todos los artículos que enlazas, estoy en ello.
Por lo visto parece más probable que los agujeros negros supermasivos existieran antes que las galáxias en que están.
Parece que no sólo somos polvo de estrellas, sino que también somos polvo de discos de acreción de esos agujeros.
Da vértigo pensar en lo que nos queda por aprender de los amaneceres del universo observable.
Entonces ¿es posible que el modelo estándar falle en esas épocas y misiones como esta DAPPER nos lo confirme? Quiero decir ¿hay indicios potentes, Pelau?
El modelo cosmológico ΛCDM es muy robusto, natural y exitoso… pero no deja de ser un meccano… algunas de sus piezas pueden necesitar ajustes/correcciones (por ejemplo, asimetría materia-antimateria, nucleosíntesis estelar, etc.), otras sabemos que no son las piezas definitivas (no tenemos una teoría de gravitación cuántica, el modelo estándar de partículas ni de coña está completo, etc.), otras piezas todavía no sabemos qué son (materia oscura, energía oscura), y quizá le falta alguna que otra pieza.
Así las cosas, queda un lindo margen para «jugar». Soy un mero aficionados a estos temas, no sabría decir qué tan «potentes» son esos indicios. Lo de los agujeros negros supermasivos «pre-galácticos» que enlacé arriba luce bastante razonable. La señal del amanecer cósmico de EDGES creo que todavía no ha sido confirmada ni refutada por experimentos independientes. Y hay más «indicios», que con el tiempo pueden quedar en nada o todo lo contrario.
Por ejemplo, ahí tenemos la «tensión» del parámetro de Hubble según cómo se mida: del pasado hacia el presente (usando el modelo ΛCDM a partir de los datos del fondo cósmico de microondas) o del presente hacia el pasado (usando la escalera de distancias cósmicas a partir de datos locales)…
francis.naukas.com/2020/07/09/tdcosmo-estima-la-constante-de-hubble-usando-lentes-gravitacionales-debiles-en-67-4-km-s-mpc/
Bueno, pues resulta que hay un factor que hasta ahora no se había tenido en cuenta (campos magnéticos primordiales del plasma en la época de la recombinación) y al parecer «distensiona» la anterior discrepancia…
francis.naukas.com/2020/10/30/podcast-cb-syr-291-venus-luna-espaciotiempo-emergente-y-cosmologia/
El tema es tratado a partir del instante 128:10 (2:08:10) del podcast y también aquí (mientras el vídeo del directo todavía exista).
Habrá que seguir al loro. Científicos trabajando 🙂
Gracias, Pelau.
Gracias por los enlaces, Pelau. El tema es fascinante.
Interesante y sobre todo accesible, el satelite se mira bien barato, por lo cual lo veo un excelente plan para que prospere, sobretodo teniendo en cuenta que tendra la estacion gateway como repetidor (no se por que siento que no se va construir) Ahora la propuesta de la sonda de aterrizaje, como dicen ahi arriba teniendo en tambien en cuenta que chiva a por lo mismo la nasa lo aprobara, pero eso va ser por la nueva carrera espacial que se esta impulsando.
El principal peligro que le veo al satélite son esos mástiles, que entiendo que son desplegables (como los de Chang’e-4 o la Queqiao (el puente de urracas que está en L2 Tierra Luna).
Si revisáis esta diapositiva que ha puesto Daniel en la entrada:
https://danielmarin.naukas.com/files/2020/11/dapper_mission_concept.jpg
parece como que la misión tiene 3 fases, en las que se van desplegando progresivamente los mástiles a mayor longitud, para captar mejor longitudes de onda cada vez más largas.
No tiene por qué salir mal, pero por ejemplo, en el caso del Puente de Urracas chino de los tres mástiles sólo uno ha podido desplegarse por completo (no así en la Chang’e-4, creo). Supongo que eso supondrá un impacto en los resultados científicos que obtenga el NCLE holandés, a bordo del Puente de Urracas)
Por cierto, no perdáis de vista esta prueba del despliegue de uno de los mástiles, ayudado por globitos. Me parto, ajjajajajaja.
https://www.youtube.com/watch?v=hca3MeX-8rw&feature=youtu.be
Jaja.. !Dadme un punto de apoyo y montare en globo !
Me ha encantado la entrada. Daniel nos ilumina a los que todavía estamos en la edad oscura del conocimiento. De una forma rápida y clara nos ha introducido en estos misterios de las Dark Ages y del Cosmic Dawn, a los que como yo nunca lograríamos entenderlo leyendo sólo por nuestra cuenta.
Es muy triste que para hacer observaciones tan sensibles tenga que irse a la cara oculta de la Luna, entre muchas razones porque hemos llenado de BASURA esa franja accesible a través de la atmósfera.
https://gsp.humboldt.edu/OLM/Courses/GSP_216_Online/images/atmo-abs.jpg
Esto es algo que no puede sino ir a peor con las constelaciones de comunicaciones y radar en la órbita baja. Para los radioastrónomos es mucho más fácil esquivar un satélite contaminante fijo en la órbita geoestacionaria que otro que se va desplazando por el campo de observación. Starlink, OneWeb y todas esas constelaciones innecesarias van a suponer un impacto fuerte en la radioastronomía, por desgracia. Ya lo va a ser en la actual, el impacto en la radio del futuro va a ser tremendo.
El espacio radioeléctrico es un bien finito que tenemos que proteger. Es como una pradera a la que poco a poco fuéramos llenando de vertidos, basuras, escombros… si no lo cuidamos vamos a perder mucho, en cuanto a ciencia base.
Una de las cosas que he aprendido recientemente es cómo afecta a la longitud de onda el redshift (corrimiento al rojo). Vale, la idea es observar la línea del hidrógeno de los 21 cm, que se corresponde con una frecuencia de 1420 MHz (o 1.4 GHz). Pero las distancias provocan que esas bandas se muevan. Como bien dice Daniel, para lo que quiere observar DAPPER, esa banda se ha estirado desde los 21 cm hasta los 6.5 metros, debido al redshift.
Parece que eso ocurre con todo, así que es inevitable que algunas observaciones (sobre todo espectrales, en galaxias a diferentes distancias) caigan en bandas de radio que están ocupando ahora estas constelaciones.
https://www.skatelescope.org/news/skao-satellite-impact-analysis/
Incluso la cara oculta de la Luna, no va a permanecer virgen por mucho tiempo. Los propios investigadores de la DAPPER parecen indicar en su calendario que existe una ventana observacional, antes de que los planes lunares de las distintas agencias espaciales hagan ya imposible este tipo de observaciones, por las radio interferencias (RFI)
https://www.colorado.edu/project/dark-ages-polarimeter-pathfinder/sites/default/files/styles/large/public/page/dapper_mission_schedule_1.jpg
La base lunar, los GPS lunares, las constelaciones lunares de comunicaciones, la base lunar… aunque seguro que todo se retrasa y termina siendo mucho menos que los fantasiosos planes actuales, parece que en un tiempo no muy lejano también llenaremos de radiobasura ese espacio actualmente prístino.
Hay que empezar a pensar en cómo protegemos el espectro radio de la cara oculta.
Habrá que irse cada vez más lejos. Al menos espacio no falta para probar 📡
Creo que después de la Luna el lugar más óptimo es el lejano Ceres. Un DAPPER en órbita de Ceres podría usar al asteroide como pantalla de la Tierra, Jupiter y el Sol.
Y Marte?
Pues viendo esta presentación de Heino Falcke (Radioastronomy on and around the moon, diapositiva 10) aprendo que la cara oculta de la Luna es una zona protegida por la ITU.
Section V − Radio astronomy in the shielded zone of the Moon
22.22 § 8 1) In the shielded zone of the Moon31 emissions causing harmful interference to radio astronomy observations and to other users of passive services shall be prohibited in the entire frequency spectrum except in the following bands:
22.23 a) the frequency bands allocated to the space research service using active sensors;
22.24 b) the frequency bands allocated to the space operation service, the Earth exploration-satellite service using active sensors, and the radiolocation service using stations on spaceborne platforms, which are required for the support of space research, as well as for radiocommunications and space research transmissions within the lunar shielded zone.
22.25 2) In frequency bands in which emissions are not prohibited by Nos. 22.22 to 22.24, radio astronomy observations and passive space research in the shielded zone of the Moon may be protected from harmful interference by agreement between administrations concerned.
Me dejé el powerflower sin poner.
https://www.slideshare.net/ILOAHawaii/lunar-observatories-20180823ilovienna
Creo que no haya nada para hacer al respecto. El Universo es el cuerpo, y nosotros un virus. Nos iremos expandiendo, y chupando todos los recursos que pillemos por el camino. Aunque de vez en cuando, quizás llegue un anticuerpo tipo Apophis para frenar la expansión, o liquidarnos de golpe.
Por cierto, espero ansioso un artículo de Daniel sobre el señorito Apophis, estoy un poco preocupado, no por mí, pero sí por mis vástagos.
Ojalá salga adelante, y si no siempre nos quedará China. Gracias por informarnos, Daniel
No nos quitemos importancia. El instrumento que está a bordo del Queqiao chino es una colaboración entre China y Holanda: el NCLE.
https://www.slideshare.net/ILOAHawaii/the-netherlands-china-low-frequency-explorer-ncle-change4
Es muy probable que cualquier agencia que pretenda hacer algo de esto nos pida colaboración. Europa es fuerte en radioastronomía.
¿Podría ser un paso intermedio o equivalente montar una antena tipo KRT-10 (https://danielmarin.naukas.com/2011/05/31/radiotelescopios-en-estaciones-espaciales-sovieticas/), montada en la Salyut-6, en uno de los puertos de atraque de la estación orbital lunar internacional LOP-Gateway (transportada hasta esta dentro de una nave carga), y cuando la órbita HALO de esta estación lo permita, realizar observaciones con la luna detrás respecto al objetivo a estudiar para aislar el instrumento del posible ruido; dando un mayor contenido científico a esta futura estación?
A su vez, pudiendo utilizar la experiencia y esfuerzo productivo de éxito del reciente (2011-2019) observatorio orbital Spektr-R ruso (https://danielmarin.naukas.com/2011/07/18/lanzamiento-del-radiotelescopio-espacial-spektr-r-zenit-3f/) y aumentar el poco interés de país eslavo en la estación orbital lunar bajo liderazgo estadounidense.
Sinceramente, prefiero que lancen antenas para VLBI sin estar apoyadas en estaciones espaciales.
Se me ocurre que, si quieren hacerle algún tipo de mantenimiento, simplemente le pongan un puerto de atraque para llevarlas desde órbitas altas hacia la Gateway y hacer allí el mantenimiento de la antena.
Un remolcador iónico repostable en la órbita lunar podría hacer ese trabajo de transporte.
Por otro lado, ufff, es que es casi más grande la antena que la propia Gateway, que es simplemente un refugio pequeñito, ahí en órbita lunar.
Cierto, pero ahí están las desventajas y ventajas de montar una antena en un plataforma independiente o en una estación tripulada. Claramente sería una tontería poner una antena en la Gateway, dadas sus implicaciones, teniendo claro que un DAPPER es más eficiente y se tienen los recursos técnicos, financieros y programáticos para ponerlo en marcha.
Seguro que puede ser una interesante idea montar una antena en la Gateway, pero…
Para esto no sirve, la órbita NRHO de la Gateway no está nunca «detrás» de la Luna. Precisamente se eligió esa órbita para que siempre (o casi) fuese un plano perpendicular a nuestro punto de vista, que siempre esté visible para comunicaciones.
https://miro.medium.com/max/2048/0*lbH6_nhbxY51no3W
Por otro lado, aunque no entiendo mucho de este tema, parece que eso que propones de la KRT-10 es una antena direccionable, mientras que esto de los mástiles parece que observa todo el cielo (de ahí lo de irse a una órbita baja en la cara oculta). Si te fijas, Daniel dice que la KRT-10 era para observar en longitudes de onda entre 12 y 72 cm (y DAPPER quiere irse a los 6 metros)
En la conferencia sobre ciencia desde la Gateway del 2018 parece que se trató un poco este tema, aunque me da la impresión que con respecto a bajas frecuencias, la preocupación mayor era que la propia Gateway no fuese una fuente de radio interferencia. También parece que la idea es usar Gateway para dar apoyo a propuestas como FARSIDE, más que montarle una antena de radioastronomía.
https://www.hou.usra.edu/meetings/deepspace2018/pdf/sess202.pdf
Por ejemplo, ver:
«IMPORTANCE OF A LOW RADIO FREQUENCY INTERFERENCE ENVIRONMENT FOR THE DSG.
The Deep Space Gateway (DSG) can serve radio astronomy in a variety of ways. Thus, it is important
that DSG electronics, transmitters, and the instruments located on the DSG avoid contaminating the
radio-quiet environment of the lunar far-side.»
Gracias por la información, la estudiaré de inmediato para formarme una opinión más sólida y amplia de esta cuestión.
Sinceros saludos.
Cierto, tienes razón.
Pero, a su vez; aunque no pierde de vista la Tierra, puede tener la Luna de fondo (*1) para realizar sus observaciones puntuales (como también son las del DAPPER) en unas pocas direcciones y objetivos escogidos, pero con una gran capacidad, con un aparente menor ruido de observación y utilizando la luna de sombra. Para lo cual, una antena direccional es más interesante de cara excluir la observación de las direcciones con contaminación de señales terrestres inherentes a la órbita NRHO, tal como hizo el radio-telescopio orbital Spektr-R entre 2011 y 2019 en su órbita geocéntrica altamente elíptica. Esquema probado de éxito, al que se le añadiría la sombra lunar para algunas de sus observaciones y un suporte técnico, asociado a estar unido a una estación tripulada. Evitando que problemas en los instrumentos acaben con la misión, tal como le pasó al RadioAstrón en 2019 (tras haber superado el fin de su vida útil en un 60%).
Además, tal como indicas, el KRT-10 de 1979 tenía una capacidad de observación de longitudes de onda entre 12 – 72 cm. No obstante, el Spektr-R de 2011 la tenía entre 1,35 – 92 cm (*2); siendo el siguiente desafío para la rusa NPO Lávochkin (u otra empresa y nación de la LOP-G) aumentar esa horquilla de longitudes de onda hasta los 600 cm de cara a un hipotético «KRT-RM».
(*1) https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/videos/2019/07/angelic_halo_orbit_chosen_for_humankind_s_first_lunar_outpost/19495907-1-eng-GB/Angelic_halo_orbit_chosen_for_humankind_s_first_lunar_outpost_pillars.png)
(*2) https://danielmarin.naukas.com/2011/07/18/lanzamiento-del-radiotelescopio-espacial-spektr-r-zenit-3f/
No me malinterpretes, GM. Soy (o era) fan del radioAstron y yo llenaría la órbita terrestre, lunar, el espacio cis-lunar, todos los lagrangianos …. de antenas espaciales y cubriendo el mayor rango de longitudes de onda posible.
Sólo me estaba refiriendo específicamente a que para observar entre las longitudes de onda del DAPPER (motivo de la entrada de Daniel) no es una buena solución técnica o hay soluciones más sencilla que una antena KRT-10 acoplada a una estación espacial. Pero a parte de eso, me encantan todos los proyectos de radioastronomía espacial, especialmente cuando hacen VLBI.
En cuanto a la órbita NRHO, no sirve para escudarse en la Luna. DAPPER pasa a sólo 50 km de la superficie, en la cara oculta, atravesando el denominado cono de silencio lunar.
https://i.insider.com/5f4d2e107ffa48002894d2af?width=800&format=jpeg&auto=webp
mientras que la Gateway pasa entre 2.000 y 70.000 km, demasiado lejos como para que suponga ningún tipo de escudo ante el ruido radio procedente del Sol o la Tierra.
En ese caso, en verdad no es aplicable. Gracias por la observación.
La última pregunta que me hago… con los instrumentos a bordo de Chang’e-4 o Queqiao, ¿no llegarían tarde esta gente de DAPPER?
Nunca es tarde si la dicha es buena. Aunque EE.UU. vaya a la Luna porque China esté yendo, y aunque pusiesen sobre la cara oculta un telescopio con prestaciones idénticas o incluso inferiores, así se puede hacer el doble de ciencia. Al fin y al cabo, cada uno puede apuntar en direcciones diferentes en un momento dado, y la mayor parte de los eventos interesantes pasan desapercibidos con un único telescopio. Valen más dos pares de ojos que uno.
Sí, pero me refiero a si no serán capaces los chinos a responder anticipadamente a estas preguntas que pretende resolver DAPPER sobre los distintos modelos. Ver esta infografía que ha puesto Daniel, con la línea negra indicando el modelo estándar y las otras líneas los modelos alternativos.
https://danielmarin.naukas.com/files/2020/10/Captura-de-pantalla-95-768×503.png
Si esto lo solucionan los chinos, ¿a lo peor DAPPER no llegará a ver la luz?
Lo cierto es que no me suena que haya habido todavía resultados preliminares de estos instrumentos radio en la cara oculta y en L2, pero tampoco les he prestado mucha atención hasta ahora…
Ok. Lo que pasa es que DAPPER podría usarse para cualquier otra pregunta, y así sobrevivir. Estudio de exoplanetas, por ejemplo. Cualquier observatorio en la cara oculta, casi por pequeño que sea, dejará en evidencia a los mejores radiotelescopios terrestres u orbitales. No es en el mismo rango de frecuencias, pero ayuda ver lo que digo… ¿qué clase de cosas vería un telescopio lunar como el LUT chino si hubiese estado en la trabajando en la noche lunar, si con interferencias del Sol y 15cm ha tenido unos resultados espectaculares? Pues para un radiotelescopio, cuyo «Sol» es la Tierra, los resultados valdrán la pena, aunque esa pregunta esté contestada.
También es verdad… desde luego espero que DAPPER salga adelante, sería una pena que no se aprobara.
Me ha parecido leer que el principal investigador del NCLE de la Queqiao es el holandés Heino Falcke, pero le he buscado en arxiv y no me ha salido que todavía haya publicado nada sobre el asunto.
https://arxiv.org/search/?searchtype=author&query=Falcke%2C+H
Parece que todavía hay carrera… 😁
He aquí un sucedáneo, con resultados de la carga secundaria de Queqiao. En lugar del NCLE (del que no sé nada), Longjiang-2. Dicho sea de paso, tanto el código del software utilizado como los datos científicos son de público acceso.
Genial. Luego lo leo, aunque a primera vista parece que los Longiang iban más bien por tema radio amateur…
Sí, amateur todo, pero también han hecho un experimento VLBI en UHF que invita a soñar. Por eso lo he enlazado. Es un sucedáneo, pero sirve para ver el potencial que hay en la Luna y su órbita.
La verdad, cuando le llegue el momento al alunizaje tripulado chino, si le ponen un emisor de estos amateur se podrán descargar alguna que otra fotografía directamente desde todo el planeta. Ya no podrá decir nadie que el alunizaje es un complot hecho en un estudio de TV!!
Hummm, si el instrumento VLFRS (very low-frequency radio spectrometer) a bordo de la Chang’e-4 sólo puede funcionar durante el día (y no por la noche, que entiendo que es cuando más silenciosa estará la cara oculta, sobre todo si la Tierra tampoco aparece por ahí) entonces no veo cómo ese instrumento pueda competir con DAPPER.
El NCLE también leo que más que otra cosa es un prototipo, …pero yo no me fiaría mucho. Hay gente muy experimentada detrás del instrumento y lo mismo nos dan una sorpresa cualquier día.
Interesante propuesta y supongo que de coste moderado… Con el tiempo (mucho) la cara oculta dará acomodo a las principales instalaciones astronómicas de la Humanidad, pero insisto que para eso faltan unas cuantas décadas.
De momento, estas propuestas modestas van a ir abriendo el camino.
¿Recordáis que nosotros ya hablamos aquí de algo parecido a este Farside?. Entonces pensamos que las antenas tenían que seguir una distribución en forma de Y; me ha sorprendido esa forma como de «molinillo de viento» con 32 antenas por cada una de las 4 «aspas». De todas formas, Farside sólo se construirá, si Dapper (o la sonda china equivalente) encuentran algo interesante en ese espectro de radio.
Yo me he estudiado los modelos de desacoplamiento entre la materia oscura y la bariónica … y sí que es verdad que podrían observarse densidades de fluctuación de energía térmica y de ahí deducir algo de aquellas etapas de desacoplamiento entre materia oscura y bariónica previas a la época de la recombinación (donde primero fue la materia oscura la que se granularizó en forma de galaxias y luego fue la materia bariónica la que ocupó esos pozos gravitacionales e hizo lucir a propias galaxias). Yo apostaría que esos objetivos 1 y 2 (que aparecen en una imagen) son necesarios, ambos, para inferir datos de las descomposiciones de Fourier en k-modos de esas fluctuaciones (ya que, con uno sólo de los objetivos no se podría observar ninguna diferencia entre ellos). Lo que ya no me explico es qué podrán aportar estas mediciones satelitales respecto a la energía oscura: yo estaba convencido de que las fluctuaciones del fluido llamado «energía oscura» eran prácticamente independientes de otras como «materia oscura», «neutrinos», «materia bariónica» o «fotones». ¿Alguien me lo explica?.
PD: Por cierto, aquellas «dark ages» no implica que no existieran fotones, que sí que los había; sino que éstos no tenían energía en el espectro visible.
PD II: ¿Y si se descubre que la materia oscura no es otra cosa que agujeros negros primitivos? … a algunos físicos de partículas españoles les daría un ictus o un infarto. Ja, ja, ja. (Ojo, hablo de agujeros negros primitivos, no de esos otros agujeros negros estelares que menciona Daniel).
Solo puedo comentarte algo sobre lo de la Y… y a duras penas porque en el fondo es un tema que me supera. Hay todo un universo matemático en cuanto a las diferentes distribuciones de antenas y como se transforman luego en el plano UV…
Yo creía que lo de la Y era simplemente algo superado, …que se prefiere una distribución algo así como más caótica (sin serlo). Pero la verdad, no me hagas caso.
http://www.hartrao.ac.za/synthesis_school/Miod_Array_Design.pdf
Yo tampoco soy experto. Si los de Farside han elegido esa geometría es porque les sale a cuenta. Creo que si puedes poner muchas antenas, tal vez te conviene distribuirlas más al azar. Pero si dispones de un número muy limitado de antenas, tienes que distribuirlas en patrones geométricos, cuyo mínimo es esa Y.
No me queda claro la frecuencia y la longitud de onda que dice: » Dispondría de dos antenas ortogonales de tipo dipolo para observar en el rango de frecuencias de 17 a 38 MHz «.
17 Mhz corresponde a una longitud de onda de aproximadamente 17,6 metros
38 Mhz corresponde a una longitud de onda de aproximadamente 7,8 metros
Algo no entendí?
No se muy bien a que te refieres, supongo que no ves claro que una antena de 17,6 mts sirva también para una frecuencia de 38Mhz., en realidad una antena tal cual solo sirve para una frecuencia determinada y como mucho las frecuencias cercanas y sus armónicos, pero también se dice antena a un conjunto de ellas, unidas con bobinas que pueden ser resonantes a diferentes frecuencias, luego si a la antena o conjunto de ellas le añadimos un circuito sintonizador, la podemos ajustar a un rango mucho mayor. Cuanto mayor sea el rango de frecuencias a las que deba resonar una antena menor sera la sensibilidad, hay que elegir una cosa u otra, los arrays son antenas en fase, por lo que las ondas de radio se suman unas con otras aumentando mucho, tanto la sensibilidad como la directividad, por eso son la mejor opción si se dispone de sitio de sobras.
Las antenas (o mástiles) parece que tienen 3 posiciones de despliegue, según esta infografía.
https://danielmarin.naukas.com/files/2020/11/dapper_mission_concept.jpg
4.41 para 28.7-38.2 MHz
5.82 para 21.9-28.7 MHz
7.57 para 17-21.9 MHz
en metros.
supongo que ya ha sido respondido ¿Cuáles son las interferencias en esa onda? (me refiero a las de origen humano… y cuales son)
https://www.businessinsider.com/nasa-patent-moon-travel-farside-lunar-orbit-dapper-dark-ages-2020-8?IR=T
El problema es que esas señales de radio, que llegan a la Tierra en el rango de 10 a 100 megahertz, no solo son codificadas por la atmósfera de nuestro planeta, sino que coinciden con las emisiones de innumerables fuentes de alimentación, abre-puertas de garaje, transmisores de radio, satélites espaciales. , señales de TV digital y más.
«¿El espectro de radio en estas frecuencias? Está absolutamente lleno de basura», dijo Burns. Incluso en el espacio, hay tanta interferencia de la humanidad y el sol que la temperatura radioequivalente alrededor de la Tierra es de «casi un millón de grados», dijo Burns.
Aquí tienes info de los usos habituales entre los 3 y los 30 MHz, por ejemplo
https://en.wikipedia.org/wiki/High_frequency
Los principales usuarios del espectro de alta frecuencia son:
Sistemas de comunicación gubernamentales y militares
Comunicaciones de aviación aire-tierra
Radioaficionado
Radiodifusión internacional y regional de onda corta
Servicios marítimos de mar a costa y de barco a barco
Sistemas de radar sobre el horizonte
Comunicación del Sistema mundial de socorro y seguridad marítimos (SMSSM)
Servicios de radio de banda ciudadana en todo el mundo (generalmente 26-28 MHz, la parte más alta de la banda HF, que se comporta más como VHF bajo )
«El problema es que, debido a la expansión del Universo, esa longitud de onda de 21 centímetros que se emitió en la era oscura se ha ‘estirado’ hasta alcanzar los 6,5 metros, aproximadamente.
[…]
Dispondría de dos antenas ortogonales de tipo dipolo para observar en el rango de frecuencias de 17 a 38 MHz (el correspondiente a la longitud de 21 centímetros en la actualidad para un corrimiento al rojo de entre 83 y 36.»
21 cm con un corrimiento al rojo de 36 son 7,35 m y con un corrimiento al rojo de 83 son 17,22 m. ¿De dónde salen los 6,5 metros?
OFF-TOPIC de la casa 🙂
http://radioskylab.es/2020/11/01/093-asterismo/
Gracias. Estos offtopics siempre son recibidos con entusiasmo.
No se puede poner el satelite en orbita Geo (o deberia decir Seleno) estacionaria ?
No, porque la rotación de la Luna es demasiado lenta y en consecuencia la órbita «selenestacionaria» queda fuera de la Esfera de Hill de la Luna. En otras palabras, no existe tal órbita.
Lo más parecido a lo que tienes en mente sería el punto Lagrange L2 Tierra-Luna el cual plantea dos problemas: es necesario sí o si un repetidor (la estación Gateway, otro satélite, o una «base lunar» que vea la Tierra y a la vez el punto L2) y es bastante menos estable que el punto L2 Sol-Tierra.
En L2 Tierra – Luna ves siempre la Tierra o casi. Porque estás en una órbita de halo bastante amplia alrededor de L2.
Piensa que el repetidor Queqiao precisamente está ahí para hacer de puente de comunicaciones entre Chang’e-4 y la Tierra.
Buen apunte. Me dejé llevar demasiado por órbita estacionaria 😉
gracias a ambos por la explicacion
Habría que ir pensando en declarar al año un «día del silencio radio» para facilitar estas observaciones. Apagar durante un día todas las radios AM FM, amateurs, TV, móviles, microondas… cualquier emisión que no sea estrictamente necesaria.
Supongo que costaría un enorme esfuerzo y un pastón en indemnizaciones, pero parece que ganaríamos mucho.
Pochi, ¿te sientes bien?
¿Apagar los móviles?
Millennial Zombie Apocalypse y me quedo corto 🙂
¿Apagar la TV?
Resident Evil versión ULTIMATE garantizada 🙂
¿Apagar los radares militares?
Eso es precisamente lo que la Invasión Alien™ está esperando 🙂
Hombre, me refiero a un día al año… no sé hay gente que apaga las luces los sábados por la noche, por el planeta y cosas así. 24 horas… 12 horas, aunque sea…
Todo lo referente a la materia y la energia oscura son especulaciones
Su distribucion aparente en el Universo està calculada para ajustarse a la distribucion de materia en las galaxias; en los lugares en los que no hace falta para los calculos, ej.distribuciòn de materia en el Sistema Solar, se obvia lo cual es absurdo ya que se le presupone interaccion gravitatoria como la materia normal y en base a eso se calcula.
Experimentos que miden polarizaciones,corrimientos Doppler y otros efectos sobre radiaciones de fondo o iniciales en el Universo hay que cogerlos con pinzas… ejemplo este fiasco .
«As predictably as the heroine’s death in an opera, the biggest claim in cosmology in years has finally officially unraveled. Last March, cosmologists working with a specialized telescope at the South Pole called BICEP2 claimed direct evidence that in the first fraction of a second after the big bang, the universe underwent a bizarre exponential growth spurt called inflation. The signs came in their study of the big bang’s afterglow, the cosmic microwave background (CMB). But now, in a joint analysis with cosmologists working with the European Space Agency’s (ESA’s) Planck spacecraft, BICEP researchers take back that claim and report no such signs of inflation, according to a press release issued by ESA.»
Science, 30 de enero de 2015.
Radiaciones del cambio de spin nuclear del hidrogeno neutro de 21 cm. convertidas en ondas de radio de 6 a 8m por efecto de un desplazamiento z no bien concido y en presencia de emisiones naturales (ionosfericas de planetas por ejemplo) y artificiales, reflejadas aunque quieras ocultarte de ellas son dificiles de interpretar.
Hay que tener mucho cuidado en estas cosas.
En general concuerdo, pero ojo que hay especulaciones y especulaciones.
La materia oscura es la mejor especulación que tenemos, la más coherente con todo el edificio de la Física conocida, para explicar las observaciones astronómicas a todas las escalas, de la galáctica a la cósmica. Otras especulaciones que intentan explicar lo mismo, por ejemplo las teorías de gravedad modificada, a lo sumo funcionan bien a cierta escala y fallan en las demás, por no mencionar las incompatibilidades que tienen con múltiples aspectos de la Física archicomprobados experimentalmente desde hace un buen rato.
Aquí va un imperdible vídeo en español que en sólo 11 minutos aclara un montón de cuestiones acerca de la materia oscura, incluyendo la bajísima densidad que le atribuimos, lo que da como resultado que toda la materia oscura distribuida en el volumen del sistema solar equivale a una masa un poco menor que la de Plutón (la masa de Plutón es el 18% de la de nuestra Luna)…
https://www.youtube.com/watch?v=sHFYZgXUwNI
Lo mismo con la energía oscura: es la mejor especulación que tenemos para explicar la expansión acelerada del universo.
Lo mismo con la inflación cósmica: es la mejor especulación que tenemos para explicar entre otras cosas la casi perfecta homogeneidad del CMB.
Y sí, todas estas cosas requieren extremo cuidado. Nadie quiere otro fiasco estilo BICEP2, cuya «detección» de los modos B en la polarización del CMB, la «huella» de las ondas gravitacionales primordiales, la ansiada «prueba» de la inflación cósmica, resultó ser contaminación del polvo de nuestra propia galaxia.
Tiempo al tiempo…
Discrepo.
Ambas fenómenos existen. Que lo provoquen partículas nuevas o cosas que aún no conocemos, es otro tema.