Entre la pléyade de misiones y experimentos que está previsto lanzar a la Luna en los próximos años hay un objetivo científico que constituye una clase separada por méritos propios. Hablamos de los radio observatorios destinados a estudiar el cielo en frecuencias muy bajas (por debajo de los 50 MHz). La sonda china Chang’e 4 fue la pionera de esta clase al aprovechar el cielo libre de radiointerferencias de la cara oculta de la Luna, pero hay muchas otras misiones que incorporan instrumentos similares o más avanzados. Una de estas propuestas es la misión japonesa Tsukuyomi.
Tsukuyomi, al igual que otras misiones parecidas, tiene como objetivo estudiar la Edad Oscura del Universo, es decir, los primeros 380 000 años de vida del cosmos antes de la formación del fondo cósmico de microondas. Para ello se observa la línea de 21 centímetros del hidrógeno, que, debido al corrimiento al rojo, se corresponde con frecuencias de menos de 50 MHz para esta época del Universo. La esperanza es que estos observatorios puedan detectar en estas frecuencias la absorción en esta línea (correspondiente a una amplitud de 40 milikelvin) que predicen los principales modelos cosmológicos y, de esta forma, ponerlos a prueba. Estas longitudes de onda de radio son casi imposibles de observar desde la Tierra por culpa de las interferencias de la tecnología humana, de ahí que se proponga la superficie de la cara oculta de la Luna como lugar para estas misiones. Al disponer de toda la Luna como escudo de las ondas de radio humanas, la cara oculta es la mejor zona del Sistema Solar para llevar a cabo radioastronomía en estas frecuencias.
Este objetivo se difícil de lograr con una sola sonda. Por eso lo ideal es disponer de más sondas y antenas con el fin de crear un interferómetro. De esta forma se podía estudiar también el Sol y la magnetosfera de Júpiter e incluso la actividad estelar de estrellas lejas o la emisión de auroras en exoplanetas. El prototipo de Tsukuyomi es una sonda de aterrizaje con una antena dipolo de 5 metros situada a unos 7 metros de altura sobre la superficie en la cara oculta, un concepto equivalente al experimento LuSEE-Night estadounidense que debe volar en un módulo lunar Blue Ghost de Firefly. La agencia espacial japonesa JAXA quiere tener listo este prototipo para 2027. Si sale bien, la idea es desplegar diez de estas sondas en la cara oculta alrededor de 2030. De esta forma se alcanzaría una sensibilidad de entre 8 y 6 milikelvin, suficiente para detectar la absorción prevista en la línea de 21 centímetros del hidrógeno de la época oscura del Universo.
El nombre de la misión hace referencia al dios japonés de la Luna (ツクヨミen kana o 月読 en kanji), una denominación curiosa teniendo en cuenta que el objetivo de la misión no es la Luna, sino el origen del Universo. Tsukuyomi es por el momento una propuesta, pues la prioridad de Japón con respecto a la Luna es en estos momentos la misión LUPEX/Chandrayaan 5 en colaboración con India, prevista para 2028 o 2029. Pero, de ser aprobada, Tsukuyomi nos permitiría arrojar luz sobre la edad oscura del Universo desde la cara oculta de la Luna.
Referencias:
- https://www.isas.jaxa.jp/feature/jmoon/jmoon_05.html
Es interesante leer sobre imaginar una red de telescopios unidos con inteferómetro en la cara oculta de la Luna.
Me pregunto si también, en teoría, fuese posible un mega plan para usar la Luna como lugar de lanzamiento a altísima velocidad con un megacañón electromagnético.
Por ejemplo, hacia una órbita elíptica en Venus o Marte. Con un frenado «atmosférico» entraría en órbita circular, y aterrizaje a velocidad menor.
Me pregunto si este radiotelescopio desplegado en la Luna, y los otros que podrían haber podrán finalmente contestar la siguiente pregunta: estamos solos en el Universo?
Conocí a Frank Drake, pionero de SETI(siglas en Inglés de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre). El me dijo que el mejor lugar para hacer ese tipo de investigación seria en la Cara Oculta de la Luna, si ninguna interferencia generada por los humanos.
Me gustaría saber cuales fueron los resultados del experimento de radioastronomia qué fue en la Chang’e 4 que alunizo en la Cara Oculta de la Luna. ¿Habrá llegado a detectar alguna señal generada por alguna civilización extraterrestre?
no se del tema, o sea
¿es decir que un radiotelescopio no solamente permite ver cómo fue el universo temprano,
sino que también se podrían detectar señales tecnológicas de otros mundos distantes?
digamos que hay una civilización avanzada transmitiendo información al espacio exterior
¿cuál es la mejor forma de que la señal perdure
y llegue más lejos en el espacio entre estrellas de la galaxia (luz, radio, etc)?
¿como en “el primer contacto -de Star Trek-” solamente una civilización capaz de colocar un radiotelescopio en la cara oculta de su Luna lograra ese primer contacto?
(digo yo en mi ignorancia).
Te puedes comunicar en radio, láser o a saber cómo. La radioastronomia es una forma. En la cara oculta de la Luna puedes tener menos ruido contaminante, pero si el emisor lo hace con potencia suficiente da un poco igual.
El GRANDÍSIMO problema, Jx, no es la emisión, sino la recepción.
Nosotros llevamos más de 100 años emitiendo radioseñales al espacio. Eso implica que somos TEÓRICAMENTE detectables en más de 100 años luz a la redonda del Sistema Solar.
PEEEEEEEEEEERO… eso no es ni de lejos así. Con lo mejorcito de nuestra tecnología, con lo más sensible y preciso, no escucharíamos nuestras propias radioseñales a un año luz de distancia, por el GRAN PROBLEMA: la atenuación de la señal.
Sólo has de ver lo que cuesta escuchar a las Voyager, o incluso a la New Horizons (más cercana) cuyas señales apenas llegan por encima del ruido electromagnético de fondo.
Únicamente podríamos detectar impulsos extremadamente focalizados hacia nuestro Sistema Solar, y a una gran potencia (no sé cuál será la potencia actual del mensaje de Arecibo -el famoso, el que ayudó a diseñar Carl Sagan- tras 51 años de viaje, a casi 51 años luz de distancia). Y eso sí que sería una casualidad, porque una desviación de milésimas de grado en el haz transmisor, según la distancia, esquivaría, no ya la Tierra, sino el Sistema Solar entero por años luz… y jamás nos enteraríamos.
Pues me ha dado por preguntar a ChatGPT (lo siento, estos cálculos son imposibles para mí) y… flipa:
PREGUNTA:
Hola de nuevo! Tengo una pregunta:
¿Se puede calcular a qué potencia sería posible recibir el mensaje de Arecibo en su posición actual, a cerca de 51 años luz de la Tierra?
Lo digo por la atenuación de la señal con la distancia, ya sabes, lo de la Ley del Cuadrado Inverso…
¿A qué potencia se emitió en origen? ¿Y, tras 51 años luz, cuál es su potencia actual?
RESPUESTA:
«Vamos por partes para calcular cuánta potencia tendría la señal del Mensaje de Arecibo tras viajar 51 años luz, usando la Ley del Cuadrado Inverso.
📡 1. ¿Con qué potencia se emitió el mensaje de Arecibo?
El mensaje de Arecibo se emitió el 16 de noviembre de 1974 desde el radiotelescopio de Arecibo con una potencia de transmisión de:
300 kilovatios (kW) de potencia de transmisión
Y gracias al enorme plato (305 metros), el ganancia efectiva de la antena era aproximadamente 73 dBi, que corresponde a un factor de ganancia lineal de alrededor de 2 × 10⁷.
Esto nos da una potencia efectiva radiada (ERP) en la dirección del haz:
ERP=Ptransmisor×G=300 000 W×2×107=6×1012 W
🌌 2. ¿Qué ocurre con la señal tras 51 años luz?
La Ley del Cuadrado Inverso nos dice que la intensidad de una señal disminuye con el cuadrado de la distancia:
I=Potencia emitida 4πr2
I= 4πr2 Potencia emitida
Donde:
Potencia emitida es la potencia efectiva radiada
r es la distancia desde la fuente, en este caso 51 años luz
Primero pasamos años luz a metros:
51 an˜os luz=51×9.461×1015m≈4.825×1017m
Ahora calculamos la intensidad I en W/m² a esa distancia:
I=6×1012 / 4π(4.825×1017)2 = 6×1012 / 2.928×1036 ≈ 2.05×10−24 W/m2
🛰️ 3. ¿Qué significa esto en términos prácticos?
Una intensidad de 2×10−24 W/m2 es increíblemente débil. A modo de comparación:
Las señales de radio recibidas por los radiotelescopios de la Tierra desde otras estrellas están normalmente en el rango de 10−26 a 10−22 W/m.
Un receptor hipersensible y enfocado justo en la dirección correcta podría detectar esa señal, pero requeriría una antena gigante, extremadamente precisa, y un sistema de correlación de datos durante años.
📉 4. ¿Entonces, cuál es la «potencia aparente» de la señal en destino?
Aunque la señal no «pierde» potencia en el sentido clásico, la potencia aparente que llega por unidad de área (la intensidad) es equivalente a recibir una señal de alrededor de:
2×10−24W/m2
Por ejemplo, si tienes una antena receptora de 300 metros como Arecibo apuntando directamente hacia el haz, el área de captación es:
A=πr2=π(150)2≈70,685m2
Entonces la potencia captada sería:
P=I×A=2×10−24×70,685≈1.41×10−19W
Esto es unas mil veces más débil que la potencia del ruido térmico típico a temperatura ambiente en una banda estrecha.»
Posteriores preguntas me indicaron que sería necesaria una antena de unos 42 metros mínimo, a 20K de temperatura y de extrema precisión, para detectar el mensaje de Arecibo… y eso SABIENDO de antemano DE QUÉ DIRECCIÓN se emite el mensaje y EN QUÉ MOMENTO FUE EMITIDO.
Por tanto, intentar encontrar una señal al azar es como buscar una aguja en particular, en un pajar de un año luz de diámetro, lleno de agujas que no son la que buscas. Y más, si esa señal no se ha emitido EXPRESAMENTE hacia la Tierra y a una potencia descomunal.
La de Arecibo partió con una potencia de haz de 6×10^12 W, o sea, una potencia de la rehostia… y tras «solo» 51 años luz, es de ¡¡billonésimas de vatio!! O sea, que una señal de TV, radio o cualquier otra que no haya sido emitida con millones de vatios de potencia… es indistinguible, totalmente indistinguible del ruido de fondo a un año luz, o mucho menos.
Quiere decir que no podrian los extraterrestre recibiendo nuestras viejas transmisiones de radio y television, no estarian viendo a Hitler inaugurando los Juegos Olimpicos de Berlin de 1936 como lo muestra la pelicula Contacto?
Por lo que leo por aquí, nuestra sensibilidad es mayor con el FAST
https://arxiv.org/abs/2502.20419
«La potencia radiante isotrópica equivalente mínima del límite inferior de las tres fuentes que podemos detectar es 6,19 ×10exp8 W, que está al alcance de la tecnología humana actual.
Para las tres estrellas enanas M en nuestras observaciones, la EIRP mínima que se puede lograr para Wolf 359, AD Leo y TVLM 513-46546 es de 6,19 × 10exp8 W, 2,63 × 10exp9 W y 1,23 × 10exp10 W
Nuestro estudio FAST SETI de los tres objetivos podrá identificar cualquier señal de civilizaciones de tipo I, II y III. En comparación con el radar planetario de Arecibo de aproximadamente 10exp13 W EIRP, la señal más débil que podemos detectar está dentro del alcance de la tecnología humana actual.»
En el caso más lejano TVLM 513-46546, que está a 10 parse y algo, la sensibilidad es de 1.23 × 10exp10 W, tres órdenes de magnitud por debajo de lo que podría llegar a emitir Arecibo actuando de radar planetario. Así que nuestra sensibilidad actual es mucho mayor de lo que te ha chivado el chatbot.
we calculate the Smin = 8.91 × 10−27 W/m2 (0.891 Jy Hz) in our observations. (de 1800 segundos integrando)
tres órdenes de magnitud más sensible de lo que te dijo el chatbot
En cuanto al momento adecuado para emitir señales y recibirlas, se nos irán ocurriendo cosas en el futuro. Por ejemplo, se ha especulado que el momento de los tránsitos de un planeta, o mejor dicho cuando se ve transitar desde otro sistema, puede ser el momento de probar suerte, tanto en la emisión como en la escucha. El problema es que eso deja fuera la mayoría de posibilidades, ya que la mayoría de planetas no transitan.
Lo más flipante que he podido leer es que, en sistemas que veamos con tránsitos y se produzcan alineaciones de planetas en ese sistema y con nosotros, sería un momento ideal para escuchar si se estén enviando comunicaciones (de sondas o de naves espaciales) y podríamos intentar detectarlas. Esto se ha propuesto para el sistema de TRAPPIST, por ejemplo.
https://foro.sondasespaciales.com/index.php?topic=10120.msg212383#msg212383
Gracias Noel (y chatGPT). Es una pregunta recurrente en mi cabeza cuya respuesta explica dudas acerca de la inexistencia de señales detectadas de otras civilizaciones.
Detectar señales más bajas que el ruido de fondo es algo «habitual» que hace la NASA con la DSN, sólo es necesario prolongar el tiempo de integración de la detección, aunque desconozco cuál es del limite de relación señal/ruido.
En estos momentos, las señales de radio más potentes que emitimos y, además, que emiten continuamente -y por tanto, las que son más fáciles de detectar- son las de radar. Incluso así, parecen difíciles de detectar más allá de unas decenas de años luz. Saludos
En este artículo, en la imagen
«Algunos proyectos de observatorios de radio en la cara oculta o en el polo sur de la Luna»
dice que la Chang’e 4 tuvo problemas por interferencias de sus propios instrumentos.
Es curioso, ni siquiera en la cara oculta nos libramos de nuestras emisiones, aunque solo sean las que produce la electrónica de la sonda.
Sí. Las futuras constelaciones lunares pueden ser un problema para este tipo de observatorios.
Y como dice Daniel es la mejor zona del Sistema Solar. Que me he puesto a pensarlo y la verdad es que no tenemos nada parecido por mucho que nos alejemos del Sol y de la Tierra.
Me entusiasman estas entradas sobre proyectos científicos en el espacio. Estimulan la imaginación tanto como el mejor relato de ciencia ficción.
Después de que el JWST haya dado indicios de que había galaxias muy evolucionadas y grandes poco después de La Edad Oscura del Universo, tengo la impresión de que esa edad debió durar mucho más de 380 000 años, así que supongo que los resultados de proyectos como este revolucionarán la cosmología.
Tengo entendido que la uniformidad del fondo cósmico de microondas es un indicio de que el universo conocido era muy pequeño cuando se produjo esa radiación, porque el fenómeno que la produjo no pudo propagarse a más velocidad que la de la luz.
¿Y si hubiera algo que se moviera más rápido que la luz?
La materia oscura parece ser independiente de la luz y ocupa mucho más espacio que la materia visible. Serán cosas mías, pero esto me hace sospechar que tiene mucho que ver con lo que alteró todo el universo casi instantáneamente en aquel momento.
¿Quizá en vez de un Big Bang de materia visible se produjo un rebote de materia oscura?
Como te veo muy interesado fisivi, aquí hay un artículo sobre el tema
Published: 14 September 2023
Prospects for precision cosmology with the 21 cm signal from the dark ages
Rajesh Mondal & Rennan Barkana
Nature Astronomy volume 7, pages1025–1030 (2023)
Como ese enlace no es gratis, aquí tienes el mismo , gratis , de Arxiv:
Prospects for precision cosmology with the 21 cm signal from the dark ages
Rajesh Mondal, Rennan Barkana
The 21 cm signal from the dark ages provides a potential new probe of fundamental cosmology. While exotic physics could be discovered, here we quantify the expected benefits within the standard cosmology. A measurement of the global (sky-averaged) 21 cm signal to the precision of thermal noise from a 1,000 h integration would yield a measurement within 10% of a combination of cosmological parameters. A 10,000 h integration would improve this measurement to 3.2% and constrain the cosmic helium fraction to 9.9%. Precision cosmology with 21 cm fluctuations requires a collecting area of 10 km (corresponding to 400,000 stations), which, with a 1,000 h integration, would exceed the same global case by a factor of . Enhancing the collecting area or integration time by an order of magnitude would yield a 0.5% parameter combination, a helium measurement five times better than Planck and a constraint on the neutrino mass as good as Planck. Our analysis sets a baseline for upcoming lunar and space-based dark-ages experiments.
Comments: Published in Nature Astronomy, The definitive version is available at this https URL
Subjects: Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
Cite as: arXiv:2305.08593 [astro-ph.CO]
Muchas gracias Mendo.
No tengo suficiente formación como para comprender el artículo. Pero que se necesiten tantos miles de estaciones parece que hace inviable el proyecto.
Espero que no ocurra lo mismo con estas sondas japonesas.
Siguiendo con lo de Mendo aquí
https://alott.astro.ru.nl/index.php/our-projects/
el paper introductorio de ALO, algo más general y accesible.
En un breve resumen, fisivi:
Como sabes , en la época oscura del Universo ( a partir de los 370 mil años después del big-bang) éste ya se había enfriado lo suficiente para que se formase el hidrógeno atómico, que no se disocia por debajo de unos 1000 K de temperatura y ya es estable.
Con el hidrogeno formado, ya casi sin plasma, los fotones se propagan libremente , pero la radiación de fondo ya era infrarroja , no visible y por tanto se denomina «época oscura» ( si hubiese personas viéndolo sería oscuridad absoluta.
El hidrógeno atómico puede emitir ondas de 21 cm ( equivale a 1.420 MHz ) cuando el spin del electrón cambia ( de paralelo a anti-paralelo con el del núcleo) , que hoy serían observadas aquí como ondas de unos 50 MHz debido al desplazamiento (z) tan grande.
La banda de 50 MHz se usa entre radioaficionados por lo que en la cara oculta de la Luna se detectarían bien, sin interferencias . Estas ondas, de unos 6 m. de longitud de onda , no usan antenas parabólicas para detectarse, se hace con dipolos (varillas largas de metal, la antena de radio de toda la vida).
Finalmente, con un solo detector solo se puede recibir la señal, pero nada más. Las emisiones así detectadas podrían tener un origen ionosférico de un planeta por ejemplo o vaya Vd. a saber, pero con una red de estos detectores , ya se podría hacer interferometría (por ejemplo , dos detectores separados 30 km. respecto de la fuente reciben la señal con 0,1 mseg de diferencia, que los circuitos electrónicos pueden medir con extrema precisión ) por lo que se puede determinar el origen y así desechar planetas y estrellas que interfiriesen ).
Una vez que la gravitacíón creó estrellas y comenzaron las reacciones nucleares , se hizo la luz nuevamente… era la noche del 28 de Abril de 2025.
Muchas gracias Mendo, por explicarme con claridad el gran apagón, el universal. 🙂
Casualmente el lunes 28 de abril era la segunda noche más oscura del mes al ser el primer día de cuarto creciente. ¿A nadie le sorprende?.
Para entender algo lo del 28 de Abril.
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/voltage-flicker
Muy interesante, Mendo, gracias (por mi parte).
Fisivi, ¿has visto ésto?
https://www.labrujulaverde.com/2025/05/mas-cerca-de-la-teoria-del-todo-una-nueva-teoria-unifica-las-fuerzas-fundamentales-y-cambia-nuestra-comprension-del-universo
Gracias Noel. No lo había visto.
Esto de la cuántica me supera. Espero que alguien acierte en esto de unificar la gravedad con el resto de fuerzas. A ver si se simplifica todo lo bastante como para que algunos como yo entendamos algo. 🙂
Lo que hoy es ciencia ficción mañana será tecnología, los paises más avanzados ya hace tiempo que lo saben.
Esto es creatividad innovadora en estado puro y todo ello surge a partir de conceptos imaginativos bien argumentados.
En el ámbito espacial se están abriendo perspectivas extraordinarias que acabarán convirtiéndose en hechos reales.
Gracias por las novedades, que no cesan. Interesante proyecto de observatorio. Ahora, ¿hay información sobre cómo les proveerán energía a las sondas? ¿RTGs, reactores? –porque no creo que hagan ese despliegue para sólo un día lunar…
Da la impresión de que llevan paneles solares.
De todas formas te diría que está en un estado muy conceptual. Del link de Daniel
El primer prototipo (TSUKUYOMI Prototype Antenna LOPTA), que se espera que sirva como misión para promover la exploración lunar en la década de 2020, tiene como objetivo demostrar la recepción y observación de ondas de radio espaciales en la superficie lunar. En la siguiente etapa, pretendemos demostrar la funcionalidad de un sistema de antena autosuficiente que tenga en cuenta la retención de calor, la generación de energía, el almacenamiento y las funciones de comunicación, lo que permitirá realizar observaciones nocturnas (lo que llamamos «observaciones durante toda la noche») en la superficie lunar. Basándonos en estas consideraciones, nuestro objetivo es desplegar un grupo de más de 10 antenas independientes en la superficie lunar a finales de la década de 2030 y utilizarlas como radiotelescopio lunar e interferómetro para observaciones (Figura 2). Una de las ventajas de desplegar 10 o más antenas es que permitirá un proceso de desarrollo gradual, teniendo en cuenta la utilización de diversos métodos e infraestructura para la exploración lunar, así como la cooperación internacional.
Sí, gracias, Pochimax.
En el texto que copias dice que éste primero es un prototipo y que: «En la siguiente etapa, pretendemos demostrar la funcionalidad de un sistema de antena autosuficiente que tenga en cuenta la retención de calor, la generación de energía, el almacenamiento y las funciones de comunicación, lo que permitirá realizar observaciones nocturnas»
De modo que a éste primero, como se ve en los renders, parece que le pondrán paneles, harán su prueba… y llegada la noche lunar, adiós. Los elementos para sobrevivirla vendrían en la siguiente etapa.
Tiene toda la pinta, sí.
La larga noche lunar, las dificultades de comunicarse con la Tierra y los problemas asociados al alunizaje me hacen preguntarme si no saldría más a cuenta colocar el radiotelescopio en órbita lunar.
VENTAJAS:
1 – Ahorras en combustible
2 – Olvidas la compleja secuencia de aterrizaje
3 – Menos riesgo
4 – Más barato.
5 – Cada 45 minutos vas a tener línea directa con la Tierra
6 – La noche va a durar como mucho 45 minutos
INCONVENIENTES
1 – Solo vas a disponer (como mucho) de 45 minutos de silencio radiofónico
No sé, para pensárselo
Efectivamente, por eso estaba la propuesta DAPPER de la NASA
https://danielmarin.naukas.com/2020/11/01/dapper-una-sonda-en-la-cara-oculta-de-la-luna-para-estudiar-la-era-oscura-del-universo/
Como siempre, gracias por la info, Pochi.
Gracias por la información Daniel, esperemos que la disminución de presupuesto de la NASA se vea opacada en un futuro por misiones de otras agencias espaciales, como este por ejemplo.
Buenos cielos!.
—
Canal Whatsapp Astronomía: https://whatsapp.com/channel/0029VaAnEGi9mrGTUZwWOA1J
¿Será posible ver robots tipo Optimus de Tesla trabajando en la luna para construir o reparar telescopios?
Curiosidad fuera tema:
Mañana sábado quizás cae la nave venera fallida (COSMOS 482 DESCENT CRAFT, NORAD ID: 6073)
Se van revisando las estimaciones de hora o lugar.
P. ej.
07:15 ±5 h UTC en satcat.com/sats/6073
https://blogs.esa.int/rocketscience/2025/05/07/reentry-prediction-soviet-era-venera-venus-lander-cosmos-482-descent-craft/
Pero esa potencia no de suma.
Todo lo que Vd. quería saber sobre el Cosmos 482 y no se atrevía a preguntar
https://www.russianspaceweb.com/venera72_kosmos482.html
Gracias por la info, qué bueno que esté artículo sea de libre acceso.
Es curioso que el orbitador reentrara hace décadas y el lander no lo haya hecho hasta ahora.
Entonces, si entendí bien lo que se dijo con respecto a la atenuación de las señales podría ser la respuesta a la paradoja de Fermi ¿correcto?
Me parece que todo depende de si estimamos que las únicas manifestaciones posibles de otra civilización lejana han de pasar exclusivamente por las ondas electromagnéticas, y en especial, por las ondas de radio. En ese caso, parecería que sí la resolvería –bah, que abriría una ventana de incertidumbre ante el silencio.