La exploración lunar está experimentando un renacimiento. Docenas de misiones, organizadas por múltiples agencias espaciales, y cada vez más por empresas comerciales, visitarán la Luna a fines de esta década. La mayoría de estos involucrarán pequeñas naves espaciales robóticas, pero el ambicioso programa Artemis de la NASA tiene como objetivo devolver a los humanos a la superficie lunar a mediados de la década.
Hay varias razones para toda esta actividad, incluida la postura geopolítica y la búsqueda de recursos lunares, como el hielo de agua en los polos lunares, que se puede extraer y convertir en propulsor de hidrógeno y oxígeno para cohetes. Sin embargo, es seguro que la ciencia también será una de las principales beneficiarias.
La Luna todavía tiene mucho que decirnos sobre el origen y la evolución del Sistema Solar. También tiene valor científico como plataforma para la observación astronómica.
El papel potencial para la astronomía del satélite natural de la Tierra se discutió en una reunión de la Royal Society a principios de este año. La reunión en sí había sido provocada, en parte, por el acceso mejorado a la superficie lunar ahora en perspectiva.
Beneficios secundarios
Varios tipos de astronomía se beneficiarían. La más obvia es la radioastronomía, que puede llevarse a cabo desde el lado de la Luna que siempre mira en dirección opuesta a la Tierra: el lado lejano.
La cara oculta de la Luna está permanentemente protegida de las señales de radio generadas por los humanos en la Tierra. Durante la noche lunar, también está protegida del sol. Estas características lo convierten probablemente en el lugar más «radio-silencioso» de todo el sistema solar, ya que ningún otro planeta o luna tiene un lado que mira permanentemente hacia el lado opuesto a la Tierra. Por lo tanto, es ideal para la radioastronomía.
Las ondas de radio son una forma de energía electromagnética, como lo son, por ejemplo, las ondas infrarrojas, ultravioletas y de luz visible. Se definen por tener diferentes longitudes de onda en el espectro electromagnético.
Las ondas de radio con longitudes de onda superiores a unos 15 m son bloqueadas por la ionosfera de la Tierra. Pero las ondas de radio en estas longitudes de onda alcanzan la superficie de la Luna sin obstáculos. Para la astronomía, esta es la última región inexplorada del espectro electromagnético, y se estudia mejor desde el otro lado de la luna.
Las observaciones del cosmos en estas longitudes de onda se encuentran bajo el paraguas de la «radioastronomía de baja frecuencia». Estas longitudes de onda tienen la capacidad única de sondear la estructura del Universo primitivo, especialmente las «edades oscuras» cósmicas, una era anterior a la formación de las primeras galaxias.
En ese momento, la mayor parte de la materia del Universo, excluyendo la misteriosa materia oscura, estaba en forma de átomos de hidrógeno neutro. Éstos emiten y absorben radiación con una longitud de onda característica de 21 cm. Los radioastrónomos han estado utilizando esta propiedad para estudiar las nubes de hidrógeno en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, desde la década de 1950.
Debido a que el Universo está en constante expansión, la señal de 21 cm generada por el hidrógeno en el Universo primitivo se ha desplazado a longitudes de onda mucho más largas. Como resultado, el hidrógeno de las “edades oscuras” cósmicas se nos aparecerá con longitudes de onda superiores a 10 m. El lado lejano lunar puede ser el único lugar donde podemos estudiar esto.
El astrónomo Jack Burns proporcionó un buen resumen de los antecedentes científicos relevantes en la reciente reunión de la Royal Society, llamando al lado oculto de la luna una «plataforma tranquila y prístina para realizar observaciones de baja frecuencia de radio de la Edad Oscura del Universo primitivo, así como del espacio. clima y magnetosferas asociadas con exoplanetas habitables”.