A Lua está prestes a se tornar um destino central para programas espaciais em todo o mundo nos próximos anos. Com a missão Artemis III da NASA, programada para 2025, que levará os primeiros astronautas à superfície lunar em mais de meio século, a corrida para explorar e estudar nosso satélite natural está mais aquecida do que nunca.
Mas não é apenas a presença humana na Lua que desperta o interesse; a infraestrutura em órbita lunar, como o Acampamento Base Artemis e a Estação Internacional de Pesquisa Lunar, promete abrir portas para uma variedade de pesquisas científicas que não seriam possíveis na Terra ou na órbita terrestre. Uma dessas pesquisas intrigantes é a radioastronomia.
A radioastronomia, uma disciplina que se ocupa da observação das ondas de rádio provenientes do espaço, enfrentou desafios significativos na Terra devido à interferência de fontes terrestres, como dispositivos eletrônicos, torres de transmissão e satélites de comunicação. Além disso, a atmosfera terrestre absorve, refrata e reflete esses sinais de rádio, tornando a observação precisa uma tarefa árdua.
No entanto, a Lua surge como uma solução ideal para superar esses obstáculos. No lado mais distante da Lua, as condições são “silenciosas” e livres de interferência, permitindo que antenas de rádio sensíveis detectem a radiação cósmica de fundo proveniente de períodos cósmicos anteriormente inexplorados. É nesse contexto que o projeto pioneiro conhecido como Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night (LuSEE-Night) entra em cena.
O LuSEE-Night é uma colaboração entre a NASA e o Departamento de Energia (DoE), juntamente com parceiros do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, do Laboratório Nacional Brookhaven, da Universidade da Califórnia em Berkeley e da Universidade de Minnesota. A equipe do Berkeley Lab está liderando os esforços na construção da antena de radioastronomia que será enviada à Lua em 2025.
"“A engenharia para aterrissar um instrumento científico no lado mais distante da Lua é, por si só, uma grande conquista. Se conseguirmos demonstrar que isso é possível – que podemos chegar lá, implantar e sobreviver à noite – isso pode abrir o campo para a comunidade e para futuros experimentos,” disse Aritoki Suzuki, que lidera o projeto da antena para o Berkeley Lab.
A principal ambição deste projeto é captar as ondas de rádio provenientes da “Idade das Trevas” do Universo, um período que começou cerca de 380.000 anos após o Big Bang. Durante essa era, o Universo era predominantemente composto de hidrogênio neutro, a partir do qual as primeiras estrelas e galáxias se formaram.
A radiação dessas primeiras estrelas gradualmente ionizou o hidrogênio neutro, tornando o Universo visível aos nossos instrumentos atuais na chamada “Aurora Cósmica.”
“Se estivermos no lado mais distante da Lua, teremos um ambiente imaculado e silencioso em termos de rádio, a partir do qual poderemos tentar detectar esse sinal da Idade das Trevas. O LuSEE-Night é uma missão que mostra se podemos fazer esse tipo de observação em um local onde nunca estivemos e também em uma faixa de frequência que nunca pudemos observar,” afirmou Kaja Rotermund, pesquisadora de pós-doutorado do Berkeley Lab, em um comunicado de imprensa.
No entanto, os observatórios de rádio lunares enfrentarão desafios significativos devido às condições extremas na Lua. A região polar sul da Lua, onde o LuSEE-Night será implantado, experimenta variações de temperatura impressionantes, que variam de 120 °C durante o dia para -173 °C à noite.
Além disso, como o lado mais distante da Lua nunca está voltado para a Terra, a comunicação direta é impossível, tornando necessário o uso de satélites de retransmissão para enviar dados de volta à Terra.
Apesar desses desafios, o projeto LuSEE-Night representa um passo ousado em direção à compreensão dos primórdios do Universo. Com seu par de antenas de seis metros de comprimento que serão desenroladas na superfície lunar, este experimento inovador pode nos permitir “ouvir” o cosmos como nunca antes.
A equipe do Berkeley Lab está trabalhando incansavelmente para superar esses desafios técnicos e climáticos, com a esperança de que o LuSEE-Night possa não apenas abrir novos horizontes na radioastronomia, mas também inspirar futuras missões e experimentos na Lua.
À medida que nos aproximamos de 2025, quando o LuSEE-Night está programado para ser lançado pela Firefly Aerospace como parte do programa CLPS da NASA, estamos no limiar de uma nova era de descobertas cósmicas a partir do solo lunar. O cosmos aguarda ansiosamente nossos avanços nesta emocionante jornada.
