Un pequeño satélite de origen británico, conocido como CosmoCube, tiene previsto orbitar la cara oculta de la Luna dentro de un lapso de cinco años. Su misión: investigar lo que sucedió en un período de aproximadamente 150 millones de años antes de que surgieran las primeras estrellas.
De acuerdo con la Universidad de Cambridge, la idea es utilizar el satélite natural como un blindaje frente al ruido terrestre, con el fin de captar una señal de hidrógeno jamás detectada de manera directa.
La iniciativa planea recopilar 1.000 horas de información en un periodo de dos años. Durante cada órbita lunar, que dura dos horas, el artefacto estará resguardado de las interferencias de la Tierra aproximadamente 40 minutos mientras cruza la cara oculta.
Ese lapso de observación resulta crucial para responder la interrogante principal del proyecto: ¿qué ocurrió entre el brillo residual del Big Bang y el amanecer cósmico, momento en que la fusión nuclear activó las primeras estrellas? Los científicos persiguen la denominada línea de 21 centímetros, una señal emitida por átomos de hidrógeno en esa etapa lejana del universo.
Detectarla desde nuestro planeta es una tarea extremadamente compleja por dos motivos: la ionosfera impide el paso de las frecuencias requeridas, y además las transmisiones de radio FM, los satélites y las telecomunicaciones terminan ocultando esa débil emisión.
La cara oculta de la Luna proporciona el silencio que falta en la Tierra
El equipo internacional, encabezado por Cambridge, trabajará en frecuencias muy bajas, entre 10 y 50 MHz, más allá del alcance práctico de los telescopios terrestres para esta clase de observaciones. La Luna, según la institución, representa el único ambiente que puede bloquear simultáneamente el ruido terrestre y ofrecer una perspectiva amplia del cosmos.
El profesor Eloy de Lera Acedo, autor principal del estudio, señaló que esa emisión de hidrógeno —posterior al Big Bang y previa a las primeras estrellas— podría esclarecer el rol de la materia oscura en el universo temprano y su aporte a la formación del hidrógeno que originó las primeras estrellas y galaxias.
El investigador, miembro del Laboratorio Cavendish y del Instituto Kavli de Cosmología, afirmó:
“No existe otro lugar donde se pueda obtener el tipo de protección necesaria para detectar una señal tan débil, al tiempo que se observa todo el espacio. La cara oculta de la Luna es realmente la única opción: resuelve múltiples problemas a la vez, abriendo una ventana clara al universo primitivo”.
Los pormenores de la misión fueron divulgados en la revista Nature Astronomy. El proyecto cuenta con financiamiento de la Agencia Espacial del Reino Unido y sus gestores confían en materializar el lanzamiento dentro del mencionado período de cinco años.
El satélite extenderá una antena liviana y ajustará su propio ruido interno
Una vez en órbita alrededor de la Luna, CosmoCube extenderá una antena de radio larga y ligera, concebida para captar la señal de 21 centímetros cuando el dispositivo se ubique tras el satélite natural. Esta etapa de observación se complementará con un sistema de calibración permanente de sus propios elementos electrónicos.
Para ello, empleará un calibrador conmutado por Dicke, que irá alternando entre el cielo y diversas fuentes de referencia incorporadas. Ese dispositivo facilitará la corrección de pequeñas derivas y ruidos internos del satélite que podrían ser confundidos con auténticas señales cósmicas.
Cuando la información regrese a la Tierra, el equipo empleará métodos estadísticos bayesianos avanzados para separar la señal buscada del ruido de fondo, especialmente de las emisiones de radio de la Vía Láctea. Asimismo, reconstruirá la respuesta de la antena ante distintas zonas del cielo mediante simulaciones informáticas y mediciones en vuelo para eliminar distorsiones residuales.
De Lera Acedo destacó que una de las singularidades de la misión está en su escala:
“Además de la ciencia, lo que hace que nuestra misión sea única es su magnitud: estamos explorando las partes más antiguas y profundas de la Edad Media a las que otros no llegan, pero con una plataforma compacta y de coste relativamente bajo”.
La publicación de Cambridge advierte que ese entorno radioeléctrico silencioso podría no perdurar por mucho tiempo. Estados Unidos, India y otras naciones ya preparan misiones para aprovechar ese mismo aislamiento natural que brinda la cara oculta de la Luna.
El satélite incluye un radiómetro miniatura completamente integrado, basado en sistemas de radiofrecuencia en chip. La plataforma espacial, bautizada como SSTL-21, es desarrollada en el Reino Unido por Surrey Space Technology Limited, firma especializada en satélites de pequeño tamaño.
El desarrollo del instrumento, según la universidad, ya cuenta con prototipos de laboratorio funcionales, pruebas ambientales y una colaboración con socios industriales. Entre los participantes académicos del Reino Unido se encuentran la Universidad de Portsmouth y STFC RAL Space, además de la participación de Malta y otros socios de la Unión Europea.
El equipo también se postuló a la convocatoria de ideas de las mini misiones Fast de la Agencia Espacial Europea, con la meta de mantener el costo total por debajo de 50 millones de euros. Ese objetivo respalda la apuesta técnica por una plataforma reducida capaz de operar en un entorno complejo.
El doctor Will Grainger, coautor del proyecto y miembro de STFC RAL Space, explicó:
“CosmoCube pretende realizar investigaciones científicas ambiciosas desde un satélite muy pequeño en un entorno complejo, y para ello se requieren técnicas de diseño ingeniosas. Hemos colaborado con los socios del proyecto para desarrollar modelos representativos del satélite y su carga útil. Estos se han probado en nuestras instalaciones para garantizar que su rendimiento térmico permita que la carga útil funcione y realice las mediciones precisas necesarias bajo las diferentes temperaturas que experimentará en órbita alrededor de la Luna”.
En dichas pruebas se verificó si la carga útil puede mantener el rendimiento térmico necesario para efectuar mediciones precisas bajo las variaciones de temperatura anticipadas en órbita lunar. Grainger agregó que el siguiente paso previsto es continuar desarrollando la carga útil completa de cara a una misión integral.
De Lera Acedo afirmó que el proyecto también podría transformarse en un escaparate tecnológico para el país:
“Esto podría ser un verdadero caso de éxito para el Reino Unido: el hardware, el software, la implementación y la tecnología se están desarrollando aquí, y podría ayudarnos a responder una de las preguntas más profundas del universo”.
Fuente: Infobae