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宇宙飞船DAPPER将通过无线电波研究宇宙的“黑暗55影视时代”

天文学与空间 2022-03-21 00:01:10

由国家射电天文台 学分:NRAO/AUI/国家科学基金会,索菲亚·达涅罗 美国国家射电天文台(NRAO)加入了美国国家航空航天局的一项新太空任务,前往月球的远侧,调查早期宇宙中第一颗恒星开始形成的时间

宇宙在其“黑暗时代”是黑暗和多雾的,就在大爆炸后的38万年

目前还没有恒星和星系这样的发光结构,只有巨大的氢气云

随着宇宙的膨胀并开始冷却,重力推动了恒星和黑洞的形成,结束了黑暗时代,并引发了数千万年后的“宇宙黎明”

为了更好地了解宇宙的黑暗时期,并了解第一批恒星是如何以及何时开始形成的,天文学家正试图通过所谓的21厘米线捕捉这些氢云以无线电波形式产生的能量

但是从早期宇宙中获取信号是极具挑战性的

它们大多被地球大气层阻挡,或者被人类产生的无线电传输淹没

这就是为什么一组科学家和工程师决定向月球轨道发送一个小型航天器,并在穿越无线电静默的月球远端时测量这个信号

该航天器被称为黑暗时代偏振探路者(DAPPER),将被设计成在月球低轨道运行时寻找来自早期宇宙的微弱无线电信号

它的专用无线电接收器和高频天线目前正由弗吉尼亚州夏洛茨维尔的NRAO中央开发实验室(CDL)的一个团队开发,该团队由高级研究工程师理查德·布拉德利领导

布拉德利说:“目前地球上没有射电望远镜能够确定地测量和确认来自早期宇宙的非常微弱的中性氢信号,因为还有许多其他信号要亮得多。”

“在CDL,我们正在开发专门的技术,以增强DAPPER使用的测量过程,帮助我们从所有噪声中分离出微弱的信号

“这个项目是建立在玛丽安·波斯特斯基的工作基础上的,她于20世纪90年代在CDL为非常成功的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)开发了飞行就绪的低噪声放大器,该航天器给出了宇宙时代迄今为止最精确的数据

DAPPER将是美国宇航局阿耳忒弥斯计划的一部分,目标是到2024年让“第一个女人和下一个男人”登陆月球

它很可能从月球入口附近发射,月球入口是计划中的月球轨道空间站,旨在作为通信枢纽和科学实验室

因为它能够承载将人类送上月球的高涨的兴趣,所以DAPPER将比美国国家航空航天局的全尺寸任务更便宜,更紧凑

NRAO将在接下来的两年里设计和开发DAPPER接收器的原型,之后它将去加州大学伯克利分校的空间科学实验室进行空间环境测试

“NRAO很高兴能在这个重要的项目上工作,”NRAO联合大学公司的主管托尼·比斯利说

负责射电天文学业务的副总裁

“在过去的十年里,我们看到了天基射电天文学研究的快速发展,在此基础上,美国国家航空和宇宙航行局对美国国家航空航天局的实时环境监测信息系统任务的成功做出了贡献

作为世界领先的射电天文学组织,NRAO一直在寻找新的地平线,而DAPPER是一个激动人心的领域的开端

" DAPPER是科罗拉多大学博尔德分校和加州大学伯克利分校、国家射电天文台和布拉德福德航天公司的合作项目

和美国宇航局艾姆斯研究中心

科罗拉多大学博尔德分校的杰克·伯恩斯是首席研究员和科学小组主席

DAPPER项目网站

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