CosmoCube: Охота за «темными веками» Вселенной с обратной стороны Луны

Космический аппарат: Размером с чемодан, собран в Великобритании

CosmoCube описывается как спутник размером с небольшую дорожную сумку . Компания Surrey Satellite Technology Limited (SSTL) является головным подрядчиком трехмесячного исследования нулевой фазы (Phase 0), финансируемого Космическим агентством Великобритании. Работа сосредоточена на проектировании миссии и оценке ее осуществимости . Платформа использует британский опыт в разработке небольших и экономичных спутников .

Лунный щит: Орбита и стратегия наблюдения

Спутник будет работать на низкой лунной орбите (LLO) и собирать данные только тогда, когда проходит за обратной стороной Луны . Это положение блокирует электромагнитный шум Земли, FM-радио, сигналы спутников и другие техногенные помехи . В течение каждого двухчасового витка около 40 минут будет доступно для защищенных наблюдений . Диапазон наблюдений, как указано в научных статьях, составляет 10–100 МГц, при этом основная научная цель сосредоточена на нижнем конце этого диапазона .

Продолжительность миссии и сбор данных

Запланированная двухлетняя миссия позволит накопить около 1000 часов интегрированных низкочастотных радиоданных . Накопление времени наблюдения за орбитой за орбитой позволит инструменту уловить чрезвычайно слабый сигнал «темных веков», скрытый за гораздо более яркими астрофизическими помехами (например, синхротронным излучением нашей Галактики) .

Стоимость, сроки и программа ESA

CosmoCube разрабатывается в соответствии с исследовательским проектом «mini-Fast» Европейского космического агентства (ESA), который имеет ориентировочный лимит затрат ESA ниже 50 миллионов евро и целевой срок реализации менее пяти лет с момента отбора до запуска . Номинальное окно запуска — в течение четырех-пяти лет после отбора . Этот быстрый и недорогой подход призван обеспечить высокую научную отдачу при относительно скромном бюджете .

Конкурентная гонка: Битва за обратную сторону Луны

Команда CosmoCube не единственная, кто нацелился на обратную сторону Луны в поисках «темных веков». Ближайший конкурент — аппарат LuSEE-Night (Lunar Surface Electromagnetics Experiment – Night), совместный проект NASA и Министерства энергетики США. LuSEE-Night должен совершить посадку на обратной стороне Луны уже в 2025–2026 годах с целью провести первые измерения сигнала 21 см прямо с поверхности . Более масштабные концепции, такие как массивы FARSIDE и FarView, также находятся на стадии предварительного проектирования, хотя они будут гораздо больше и сложнее . Индия и другие страны также объявили о планах по изучению обратной стороны Луны, хотя названия конкретных миссий в доступных источниках не указаны . Команда CosmoCube отмечает, что быть первыми в обнаружении сигнала «темных веков» — это огромный научный престиж, что повышает срочность перехода от концепции к полету .

Важные оговорки и текущий статус

Имеющиеся данные о CosmoCube в основном получены из новостных статей (The Guardian, PopSci, phys.org), журнала Кавендишской лаборатории и научных статей по разработке спектрометра . Официальная документация предварительной фазы A от ESA или Кембриджа пока не опубликована. Точное название платформы («SSTL-21») и точный диапазон наблюдений упоминаются в некоторых новостных источниках, но не подтверждаются в исходных научных публикациях. Конкурентная среда, помимо LuSEE-Night, описывается лишь в общих чертах.

Почему это важно

Обнаружение сигнала 21 см из космических «темных веков» станет знаковым достижением в космологии. Это позволит ученым заглянуть напрямую в ранее недоступную эпоху истории Вселенной, проверить модели формирования ранних структур и свойства темной материи . CosmoCube, доказав, что небольшой и относительно недорогой спутник может выполнить такое измерение с лунной орбиты, может открыть новое окно в ранний космос и создать модель для будущей космической радиоастрономии .