Em menos de quatro anos, A NASA planeja pousar a primeira mulher e o próximo homem na lua como parte do Projeto Artemis. Este tão esperado retorno à lua será seguido pela construção do Portal Lunar, o acampamento base Artemis e um programa de "exploração lunar sustentável". A criação de uma presença humana duradoura na lua também criará muitas oportunidades para pesquisas científicas interessantes.

Por exemplo, astrônomos querem conduzir radioastronomia do outro lado da lua, onde os telescópios puderam sondar o período mais antigo do Universo livre de interferência de rádio terrestre. Indo um passo adiante, uma equipe de astrônomos recomendou recentemente que um radiotelescópio no lado oposto da lua (ou em órbita lunar) poderia ajudar em outra área importante de pesquisa:a Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI)!

A proposta foi objeto de um white paper que foi submetido à Pesquisa Decadal 2023-2032 de Ciências Planetárias e Astrobiologia da Academia Nacional de Ciências. A equipe por trás disso foi liderada por Eric J. Michaud, um graduando em matemática na UC Berkeley, e incluiu membros do Instituto SETI, o Instituto de Ciências Espaciais e Astronomia da Universidade de Malta, e iniciativas revolucionárias.

Como eles explicaram, o potencial da radioastronomia lunar foi reconhecido desde os dias do programa Apollo. O interesse foi renovado durante o início dos anos 2000, numa época em que os primeiros passos para o retorno dos astronautas à lua estavam sendo dados (o Programa Constelação). Com a evolução dos planos da NASA durante a última década - "Lua a Marte" e o Programa Artemis - agora é a hora de ocorrer o planejamento necessário.

Dr. Pete Worden, o Presidente do Breakthrough Prize Foundation e o ex-diretor do Ames Research Center da NASA, foi co-autor do artigo. Como ele disse à Universe Today por e-mail, a necessidade de estabelecer um local para tal telescópio é urgente:

"Há alguma urgência em estabelecer uma reserva silenciosa de rádio no outro lado lunar antes de obtermos o problema crescente que temos na órbita da Terra com a interferência óptica de satélites de comunicações. Já estamos preocupados com os satélites de comunicações chineses - então isso precisa ser um consenso global agora! "

As vantagens da astronomia lunar foram exploradas longamente. Para iniciantes, um radiotelescópio na ou em órbita da lua permitiria experimentos de radioastronomia altamente sensíveis. Na terra, as bandas de rádio mais comuns usadas para comunicação também são consideradas lucrativas para a pesquisa SETI. Infelizmente, seu uso comum os torna sujeitos a muitas interferências.

Como tal, os radiotelescópios da Terra estão localizados em partes do mundo com o mínimo de poluição de rádio, como desertos e áreas remotas. Mas o outro lado da lua pode muito bem ser o lugar mais "silencioso" do sistema solar. Como Michaud explicou à Universe Today por e-mail, essas vantagens incluem a capacidade de escanear "frequências dominadas por [interferência de radiofrequência], bem como frequências muito baixas bloqueadas pela ionosfera. Ir para o espaço resolve o problema da ionosfera, e ir à lua atenua o problema de RFI. "

Como eles indicam em seu estudo, o ruído de rádio poderia ser particularmente mitigado se uma cratera fosse selecionada como local de um observatório de superfície. Alguns locais de escolha incluem o Saha, Tsiolkovsky, Malapert, e crateras Daedalus, todos os quais foram selecionados como locais possíveis por propostas anteriores de radioastronomia lunar. Em tal ambiente, as paredes da cratera bloqueariam a interferência vinda de orbitadores ou espaçonaves.

Naturalmente, um telescópio na superfície lunar apresenta algumas desvantagens, também. Por exemplo, o observatório exigiria uma missão de aterrissagem para entregá-lo à superfície, o que é mais complexo do que enviar missões à órbita. Aqui, Michaud e seus colegas usam o Beresheet da Agência Espacial de Israel e o módulo lunar Vikram da ISRO (parte da missão Chandrayaan-2) como exemplos, ambos caíram na superfície.

Outra desvantagem é que um módulo de pouso não seria capaz de extrair energia solar durante a noite lunar de 14 dias, o que significa que teria que vir com uma bateria grande. As comunicações também seriam um desafio, já que o outro lado da lua nunca está em uma linha direta de visão com a Terra. A missão Chang'e-4 da China lida com isso retransmitindo suas comunicações para o orbitador Queqiao, que orbita a lua no ponto L2 Terra-lua.

Por outro lado, um telescópio lunar implantado na órbita da lua seria mais barato de lançar e também poderia suportar uma antena maior - já que a gravidade zero da órbita eliminaria a necessidade de uma estrutura de suporte. Mas é claro, tal missão tem sua própria cota de desvantagens, como o fato de que RFI pode ser mais um problema do outro lado.

A natureza do campo gravitacional da lua também significa que a maioria das órbitas lunares são inerentemente instáveis, o que resulta em decadência orbital. Felizmente, Michaud e colegas indicam que existem várias "órbitas congeladas" onde um orbitador pode permanecer estável por anos. Como explica Michaud, muito trabalho precisa acontecer antes que um observatório SETI lunar possa ser realizado:

"Um dos principais pontos fracos do artigo é que ele é bastante agnóstico sobre como, especificamente, um telescópio em órbita lunar ou na superfície lunar deve olhar. Acho que o próximo passo seria desenvolver alguns projetos específicos para um orbitador. Alguns cálculos também precisam ser feitos para determinar a melhor órbita para tal instrumento. "

Enquanto isso, O Dr. Worden afirma que a NASA e a comunidade astronômica internacional começaram muito bem com o Projeto Artemis e os Acordos Artemis. Isso não só facilita um retorno à lua, mas também estabeleceram uma estrutura para parcerias entre nações e entre os setores público e privado. Esse, Dr. Worden explica, será essencial para estabelecer a infraestrutura e o suporte necessários:

"Esta ciência importante. Estou convencido de que poderíamos começar a colocar esses observatórios no outro lado lunar usando sistemas como o Blue Origin's Blue moon para colocar um significativo radiotelescópio do outro lado até o meio desta década. O custo para tal projeto seria ser comparável aos principais observatórios terrestres, possivelmente na faixa de centenas de milhões de dólares. Isso significa que o sistema pode ser financiado, em parte, por filantropos privados, tanto quanto nossos principais novos observatórios baseados em terra são hoje. "

Assim que toda a infraestrutura necessária estiver pronta - o Portal Lunar, Artemis Base Camp, etc. - os astronautas serão capazes de conduzir missões à superfície com maior frequência e por longos períodos de tempo.

À longo prazo, instalações poderiam ser construídas para permitir a astronomia lunar, ciência lunar, e turismo lunar. As lições aprendidas com esses esforços podem até mesmo abrir a porta (ousamos esperar) para um assentamento lunar permanente. Como tudo isso começará em apenas alguns anos, a hora de planejar é agora!