一组绕月卫星可以让天文学家窥视宇宙的黑暗时代。(图片鸣谢:NAOC/陈旭雷)
（奇点天文dprenvip.com）据美国太空网（Tereza Pultarova）：中国希望将一个小型卫星星座放在绕月轨道上，以创建一个射电望远镜，为宇宙打开一个“新窗口”。
该阵列将由一颗“母”卫星和八颗小型“子”飞行器组成。中国国家航天局的天文学家陈今年早些时候在伦敦举行的月球天文学会议上说，母亲将处理数据并与地球通信，女儿将探测来自宇宙最遥远地方的无线电信号。
在月球轨道上放置这样一个阵列在技术上比直接在月球表面建造望远镜更可行，这是美国宇航局和其他太空机构目前正在考虑的天文学下一个重大步骤之一。
“在轨道上做这件事比在地面上做有很多优势，因为它在工程上简单得多，”陈在会议上说。“不需要着陆和部署，也因为月球轨道周期是两个小时，我们可以使用太阳能，这比在月球表面上进行简单得多，如果你想在月球夜晚进行观察，那么你必须提供近14天的能量。”
他补充说，这个提议的“发现最长波长的天空”，或鸿蒙项目，最早可以在2026年绕月飞行。
为什么要建造月球望远镜？
天文学家说，月球上的望远镜将使他们最终能够看到一部分电磁波谱中的宇宙辐射，这部分电磁波谱不可能从地球表面进行研究:长于33英尺(10米)的无线电波，或者换句话说，频率低于30兆赫(MHz)的无线电波。
“如果你研究电磁频谱的低频部分，你会发现，由于(地球大气层)的强烈吸收，我们对30兆赫以下的(该区域)知之甚少，”陈说。“这几乎是电磁波谱的空白部分。所以我们想打开这个宇宙最后的电磁窗口。”
天文学家对电磁波谱的这一部分感兴趣是有充分理由的。他们认为这种类型的辐射可以让他们窥视所谓的黑暗时代，即宇宙在大爆炸中诞生后的最初几亿年。
那时，初出茅庐的宇宙充满了无法穿透的氢原子雾。即使在第一批恒星开始形成的时候，它们的光一开始也无法穿过这片阴霾。然而，天文学家知道，这种氢原子本身发出一种被称为21厘米线的信号。根据伦敦大学学院天文学家伊恩·克劳福德的说法，作为电磁波谱微波波段的一部分，自20世纪50年代以来，这条21厘米的线一直在帮助天文学家跟踪我们银河系中的氢云。
但是当寻找宇宙最早时期的21厘米线时，天文学家不得不寻找波长更长的辐射。由于宇宙加速膨胀引起的红移效应使来自远离我们的源的电磁辐射向更长的波长延伸，今天宇宙早期由氢原子发出的微波辐射在地球上的观测者看来是长无线电波。这正是那种在地球表面看不到的电磁辐射。
然而，月球的远端可能是太阳系中寻找这一神秘信号的最佳地点。远离地球的阻碍性大气，月球的远侧也免受人造无线电噪音的影响。在月夜，它也背对太阳，这也是一个强大的无线电波源。天文学家说，事实上，月球的远端是整个太阳系中无线电最安静的地方。
不太成功的演示
由于无线电波是波长最长的电磁辐射类型，能够以足够高的分辨率绘制天空中的源的望远镜需要使用分布在大面积上的多个天线。中国的星座将在太空中实现这一目标，卫星在同一轨道上绕月球运行。这些卫星将在月球的远端收集数据。当穿越月球面向行星的一面时，母飞船会将测量结果传回地球。
中国科学家此前曾试图用两颗名为Longijang 1和Longijang 2的微型卫星测试这种方法。这两个航天器，也被称为“发现最长波长的天空探路者”，与2019年降落在月球表面的嫦娥4号任务一起飞往月球。然而，Longijang 1号在进入月球轨道时失败了，因此天文学家只收到了Longijang 2号的数据。陈说，探测器的测量结果显示，月球的远侧确实非常安静。
“我们确实有‘长征二号’卫星，它绕月球飞行了一段时间，它的频谱显示，当卫星进入月球的阴影或从阴影中出来时，你可以看到无线电干扰出现和消失的地方，”陈说。“这确实表明，月球的远端为这种测量提供了理想的环境。”
天文学家预计，他们将发现比黑暗时代氢原子信号更多的东西。一旦天文学家知道如何寻找，一个前所未见的宇宙新面孔很可能会跃入眼帘。太阳系外系外行星的磁层可以在长无线电波中显现出来，一些研究人员希望这样的阵列甚至可以让我们与外星智慧生命取得联系。
“如果我们打开一个新的窗口，我们很可能会看到一些新的有趣的对象，”陈总结道。
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