Британський CosmoCube побачить сигнали раннього Всесвіту

Міжнародна група дослідників під керівництвом Кембриджського університету планує вивести апарат CosmoCube на навколомісячну орбіту. Зворотний бік Місяця слугуватиме природним щитом, що захистить чутливу апаратуру від радіоперешкод із Землі. Деталі проєкту опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Спостереження за раннім Всесвітом із Землі ускладнені тим, що іоносфера блокує потрібні радіочастоти, а телекомунікаційні мережі та FM-радіо створюють додатковий шум. CosmoCube слухатиме сигнал, відомий як 21-сантиметрова лінія, який випромінювали атоми водню в період між післясвітінням Великого вибуху та Космічним світанком. Ця епоха тривала близько 150 мільйонів років, і астрономи досі не дослідили її безпосередньо.

«Цей водень після Великого вибуху, але до появи перших зірок, дозволить нам зрозуміти роль темної матерії у ранньому Всесвіті, як саме вона стягувала водень у перші зірки та галактики», — зазначив професор Кавендіської лабораторії Кембриджа Елой де Лера Аседо.

Запуск заплановано протягом наступних п'яти років за фінансової підтримки Космічного агентства Великої Британії. Кожен оберт супутника навколо Місяця триватиме дві години, з яких 40 хвилин він перебуватиме в радіозатінку. За два роки роботи науковці розраховують отримати близько тисячі годин чистих спостережень.

Апарат працюватиме на наднизьких частотах 10–50 мегагерців, які на Землі повністю закриті для телескопів. Попри малі розміри, CosmoCube отримає передове обладнання, зокрема довгу легку радіоантену, що розгортається після виходу на орбіту. Для розрізнення надслабких сигналів на тлі власного шуму електроніки розробники використають спеціальний калібратор, який порівнюватиме космічні дані з еталонними джерелами. На Землі вчені застосують методи баєсівської статистики для очищення сигналу від завад Чумацького Шляху.

«CosmoCube прагне реалізувати амбітну науку за допомогою дуже малого супутника у складному середовищі, і це вимагає розумних інженерних методів», — додав співавтор проєкту доктор Вілл Грейнджер із лабораторії STFC RAL Space.

Фахівці вже створили та випробували робочі прототипи в термальних камерах, перевіряючи стійкість до температурних коливань на місячній орбіті. Основою апарата стане супутникова платформа SSTL-21 від Surrey Space Technology Limited. У проєкті беруть участь університети Портсмута, лабораторія RAL Space та партнери з Мальти. Загальна вартість оцінюється в межах 50 мільйонів євро.

Попри те, що тиша на зворотному боці Місяця може незабаром зникнути через нові місії інших країн, CosmoCube має шанси першим дослідити найтемніший період космічної історії.