Ғарыштық қараңғы дәуірдің құпиясы Айдың артында ашылады: CosmoCube миссиясы басталады

Ғаламның пайда болуының ең жұмбақ кезеңдерінің бірі және Үлкен жарылыстан кейін шамамен 150 миллион жылға созылатын «ғарыштық қараңғы ғасырлар» ғылым әлемінің назарында. Кембридж университеті басқаратын халықаралық зерттеу тобы осы кезеңдегі осы уақытқа дейін тікелей байқалмаған өте әлсіз радиосигналдарды анықтау үшін ерекше жобаны қолға алуда. Чемодан көлеміндей етіп жасалған **CosmoCube** деп аталатын микросерік ғаламның алғашқы жұлдыздары жарқырағанға дейінгі тыныш кезеңге жарық түсіреді.

Жобаның негізгі мақсаты - әлі галактикалар болмаған ерте кезеңдердегі сутегі атомдары шығаратын 21 сантиметрлік радио желісін түсіру. Зерттеушілер 10 мен 50 МГц арасындағы өте төмен жиілікте орналасқан осы ежелгі сигналдарды талдау арқылы ғарыштық тарихтың басын қайта жазуды мақсат етіп отыр.

Айдың қиыр жағы табиғи радиоқалқан болады

Жерден осы сезімтал сигналдарды анықтау планетамызды қоршап тұрған ионосфераға, FM радиохабарларына, телекоммуникация желілеріне және адам әсерінен болатын басқа да электромагниттік ластануға байланысты мүмкін емес. Бұл кедергіні еңсергісі келетін мамандар CosmoCube жер серігін Айдың арғы жағына бағыттап жатыр. Айдың айналасында шамамен екі сағат сайын айналатын спутник орбитасының белгілі бір кезеңінде шамамен 40 минутқа Жермен барлық байланысты үзеді.

Осы сыни кезеңде үлкен ай массасы Жерден шығарылатын радио шуды бөгеп тұратын табиғи қалқан ретінде әрекет етеді. Кембридждегі Кавендиш зертханасының профессоры Элой де Лера Аседо Айдың арғы жағындағы бұл қорғаныс ғарыштық фон мен бүкіл аспанды үзіліссіз бақылауға бірегей мүмкіндік беретінін атап өтті.

Ұлыбританияның ғарыш агенттігінің қолдауымен және алдағы бес жылда ұшырылуы жоспарланған бұл тарихи миссия шамамен екі жыл бойы жалғасады. CosmoCube осы кезеңде шамамен 1000 сағат жоғары сапалы деректерді жинауды мақсат етеді.

Ол өзінің шуды озық технологиямен сұрыптайды

CosmoCube жерсерігі Айдың тыныш аймағынан өткен кезде қолдануға болатын арнайы және өте жеңіл антенна механизмін пайдаланады. Дегенмен, спутниктің ішкі электрондық жүйелері шығаратын шудың да сигналдарды бұзу мүмкіндігі бар. Бұл мәселені шешу үшін инженерлер жүйеге «Dicke switched» деп аталатын сезімтал калибрлеу механизмін біріктірді. Бұл жүйе аспаннан алынған деректер мен анықтамалық көздер арасында үздіксіз ауысу арқылы құрылғының өзіндік шуын нақты сигналдан ажыратады.

Жиналған деректер Жерге жеткенде, ол озық компьютерлік модельдеу және Байес статистикалық әдістерін қолдану арқылы талданады. Осылайша, Құс жолы галактикасының қарқынды алдыңғы сәулеленуі де, құрылғыға қатысты кез келген бұрмалану да бастапқы сигналдан сәтті жойылады. Сонымен қатар, спутниктің ықшам радиометрінде жоғары өнімді RF-System-on-Chip (RFSoC) технологиясына артықшылық беріледі.

Қара материяның құпиясы және уақыт жарысы

CosmoCube миссиясы алғашқы жұлдыздардың туу процесін картаға түсірумен шектелмейді. Ғалымдардың болжауынша, алынған ежелгі сутегі сигналдары ғаламның ең үлкен құпияларының бірі болып табылатын қараңғы материяның ерте кезеңдердегі рөліне де жарық түсіруі мүмкін. Атап айтқанда, алғашқы жұлдыздар мен галактикаларды құру үшін қараңғы материя мен сутегі газының гравитациялық әсері терең зерттеледі.

Екінші жағынан, астрономдар үшін уақыт тез өтіп барады. Көптеген елдер, әсіресе АҚШ пен Үндістан Айдың орбитасында және жер бетінде жаңа базалар мен миссияларды жоспарлап отыр, бұл жақын арада Айдың айналасында адам әсерінен радиотрафикті арттырады. CosmoCube бұл соңғы сыбырларды Айдың әйгілі тыныштығы бұзылмай тұрып ертедегі ғаламнан жазып алуы өте маңызды.