به عنوان بخشی از برنامه آرتمیس، ناسا قصد دارد تمام زیرساخت های لازم را برای ایجاد یک “برنامه اکتشاف و توسعه پایدار ماه” ایجاد کند. این شامل دروازه قمری، یک زیستگاه مداری است که امکان سفر منظم به سطح و از سطح را فراهم می کند کمپ پایه آرتمیسکه به فضانوردان اجازه می دهد تا دو ماه در آنجا بمانند. چندین آژانس فضایی نیز در حال برنامه‌ریزی برای ایجاد امکاناتی هستند که از “طبیعت آرام” محیط ماه که شامل تلسکوپ‌های با وضوح بالا می‌شود، استفاده کنند.
به عنوان بخشی از امسال مفاهیم اولیه ابتکاری ناسا (NIAC)، تیمی در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا طرحی را برای تداخل سنج تصویربرداری نوری پایه بلند ماه (LBI) برای تصویربرداری در طول موج های مرئی و فرابنفش پیشنهاد کردند. همچنین به عنوان شناخته شده است تصویرگر ستاره‌ای با آرتمیس فعال است (AeSI)، این آرایه پیشنهادی از تلسکوپ های متعدد برای توسعه فاز I انتخاب شد. با هر شانسی، آرایه AeSI می تواند در سمت دور ماه عمل کند و تصاویر دقیقی از سطوح ستاره ها و محیط آنها بگیرد.
پیشنهاد توسط کنت کارپنتر و همکارانش در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا (GSFC). کارپنتر دانشمند پروژه عملیات هابل در GSFC و دانشمند سیستم زمینی برای تلسکوپ فضایی نانسی گریس رم (RST). همانطور که آنها در پیشنهاد خود خاطرنشان کردند، بازگشت ناسا به ماه چندین فرصت قابل توجه برای تحقیقات علمی تاثیرگذاری را ارائه می دهد. کمترین اینها پتانسیل ایجاد رصدخانه هایی است که از محیط “آرام رادیویی” و دوره های طولانی تاریکی در سمت دور ماه استفاده می کنند.
به دلیل ماهیت قفل جزر و مدی مدار آن، جایی که یک طرف ماه همیشه رو به زمین است، چرخه روز/شب ماه 14 روز طول می کشد. این بدان معناست که یک “روز قمری” شامل دو هفته نور خورشید مداوم است، در حالی که یک شب قمری شامل دو هفته تاریکی مداوم است. در عین حال، محیط بدون هوای ماه به این معنی است که هرگونه رصد با تلسکوپ های نوری در معرض تداخل جوی نخواهد بود. این باعث می شود سمت دور ماه محیطی بکر برای انجام تصویربرداری تداخل سنجی با وضوح بالا باشد، روشی که در آن تلسکوپ های متعدد نور را برای جستجوی الگوهای تداخل جمع آوری می کنند.
ستاره شناسان داده ها را از این مدل ها استخراج می کنند تا تصویری دقیق از اجرام آسمانی ایجاد کنند که تشخیص آنها با تلسکوپ های معمولی دشوار است. همین تکنیک اجازه داد تلسکوپ افق رویداد (EHT)، یک شبکه جهانی از تلسکوپ های رادیویی، برای به دست آوردن اولین تصویر از یک سیاهچاله تا کنون گرفته شده است. به گفته این تیم، آرایه تداخل سنجی ماه دارای پتانسیل علمی عظیمی است و می تواند به صورت تدریجی برای محدود کردن هزینه های ساخت و ساز ساخته شود:
این می‌تواند سطوح ستارگان را شناسایی کند، دیسک‌های برافزایش درونی اطراف ستارگان نوپا و سیاه‌چاله‌ها را کاوش کند و سفر فنی را به سمت حل ویژگی‌های سطحی و الگوهای آب‌وهوای نزدیک‌ترین سیارات فراخورشیدی آغاز کند.» یک تأسیسات کاملاً توسعه‌یافته بزرگ و گران خواهد بود، اما نیازی نیست که از این طریق شروع شود. فن آوری ها را می توان با 2 یا 3 تلسکوپ کوچک در خطوط پایه کوتاه توسعه داد و آزمایش کرد. هنگامی که فناوری توسعه یافت، خطوط پایه را می توان گسترش داد، تلسکوپ های بزرگتر را می توان قرار داد، و تعداد تلسکوپ ها را می توان افزایش داد. هر یک از این ارتقاها را می توان با کمترین اختلال در بقیه سیستم انجام داد.”
علیرغم این مزایا، این تیم اشاره می کند که چگونه مطالعات قبلی تداخل سنج ها در فضا بر روی طرح های آرایه پرواز آزاد متمرکز شده است. این تا حد زیادی به دلیل تحقیقات ماموریت‌های ویژن ناسا در سال‌های 2003 تا 2005 بود که به بررسی معاوضه بین مفاهیم فضایی پرواز آزاد و تداخل‌سنج‌هایی در مقیاس کیلومتری ساخته شده بر روی سطح ماه پرداختند. این مطالعه نتیجه‌گیری می‌کند که با توجه به کمبود زیرساخت‌های انسانی موجود در سطح ماه که می‌تواند نیرو و نگهداری منظم را تامین کند، بهتر است هواپیماهای پرواز آزاد مبتنی بر فضا را دنبال کرد.
با این حال، با برنامه آرتمیس، کارپنتر و تیمش می گویند که این وضعیت اکنون در حال تغییر است. با تکمیل زیستگاه های سطحی، حمل و نقل، حفاری و تاسیسات برق برنامه ریزی شده برای سال های آینده، اکنون زمان مناسبی برای بررسی امکان ساخت تداخل سنج در سطح ماه است. آنها نوشتند: “مطالعه تداخل سنج سطح ماه ما گام بزرگی به سوی آرایه های بزرگتر در ماه و پرواز آزاد در فضا، در طیف گسترده ای از طول موج ها و موضوعات علمی خواهد بود.” با توجه به وضعیت فعلی و پیش‌بینی‌شده فناوری فضایی و برنامه‌های اکتشاف انسانی، این موضوع تعیین می‌کند که آیا بهتر است پروژه‌هایی را برای سطح ماه دنبال کنیم یا برای اعماق فضا».
آنها همچنین پیش‌بینی می‌کنند که تداخل‌سنج ماه منجر به پیشرفت‌هایی در اخترفیزیک، مانند مطالعه فعالیت‌های مغناطیسی ستاره‌ها، هسته‌های کهکشان‌های فعال و دینامیک پدیده‌های کیهانی در مقیاس‌های مختلف خواهد شد. طراحی و ساخت چنین تأسیساتی به مشکلات کلیدی مهندسی، مانند بهترین راه برای ترکیب خطوط نوری با طول متغیر، بهترین پیکربندی برای تلسکوپ‌ها و اندازه بهینه آینه برای دستیابی به اهداف فنی و علمی رسیدگی می‌کند. آنها همچنین امیدوارند با استفاده از ترکیبی از پشتیبانی انسانی و روباتیک، برنامه ای برای حفظ و گسترش این تأسیسات در طول زمان ایجاد کنند.
علاوه بر این، مزایای مورد انتظار شامل پیشرفت‌های فنی است که تداخل‌سنج نوری UV و مأموریت‌های فضایی را قادر می‌سازد تا از سیاه‌چاله‌ها (مشابه EHT) تصویربرداری کنند، جستجوی امضاهای زیستی و تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی سنگی در اطراف ستارگان دیگر را انجام دهند. کارپنتر و همکارانش همچنین پیش‌بینی می‌کنند که استقرار یک مرکز بزرگ در ماه، در ارتباط با اهداف برنامه اکتشاف انسانی آرتمیس، علاقه و تعهد عمومی عظیمی را ایجاد خواهد کرد:
“در نهایت، این تلاش باعث می شود که مردم دوباره رویاپردازی کنند – و به یاد داشته باشید که ما می توانیم کارهای بزرگ انجام دهیم، حتی در داخل [the] چهره روزگار سخت تحقیقات ما کمک خواهد کرد تا تمرکز بر عظمت جهان و کارهایی که انسان ها در صورت کار سخت با یکدیگر انجام دهند، حفظ شود. پروژه ما نسل‌های آینده کارگران علم، فناوری، مهندسی، هنر و ریاضی (STEAM) را که از این چشم‌انداز جسورانه الهام می‌گیرند هیجان‌زده خواهد کرد.»
اطلاعات بیشتر: ناسا
