La missione Chang’e-4, la quarta del Programma di esplorazione lunare cinese, ha ottenuto alcuni rilevanti risultati da quando è stata lanciata nel dicembre del 2018. Lo scorso gennaio il Lander della missione e il suo Rover Yutu 2 con un morbido allunaggio sono diventati i primi esploratori robotici a raggiungere il lato nascosto della Luna. La missione nello stesso periodo divenne la prima a coltivare piante sulla Luna (con risultati contrastanti).
L’esploratore a bassa frequenza NCLE progettato dai Paesi Bassi e la Cina, ha iniziato le operazioni dopo un anno in orbita attorno alla Luna, questo strumento montato sul satellite di comunicazione Queqiao, è costituito da tre antenne monopolari lunghe 5 metri, sono sensibili alle frequenze radio nell’intervallo 80 kHz – 80 MHz. Chang’e-4 con questo strumento ora attivo è entrato nella fase successiva della sua missione.
L’osservatorio radiofonico è il risultato della collaborazione tra l’Istituto olandese di radioastronomia (Astron) e la China National Space Agency (Cnsa). Astron ha una lunga storia nel settore della radioastronomia, include il funzionamento di uno dei più grandi radiotelescopi del mondo: il Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), che fa anche parte della European Very Long Baseline Interferometry Network (EVN).
Il NCLE è il primo osservatorio costruito dai Paesi Bassi e dalla Cina per condurre esperimenti di radioastronomia in orbita sul lato più lontano della Luna. La posizione è ideale per tali esperimenti perché priva di qualsiasi interferenza radiofonica terrestre. È per questo motivo che il satellite di comunicazione Queqiao agisce da relè di comunicazione con la missione Chang’e-4, poiché i segnali radio non possono raggiungere direttamente la parte più lontana della Luna.
Il NCLE è in grado di gestire molteplici attività di ricerca scientifica, ma il suo scopo principale è quello di condurre esperimenti innovativi in radioastronomia, in particolare raccoglierà dati nell’intervallo di emissione di 21 cm, una particolare lunghezza d’onda, corrisponde ai primi periodi della storia cosmica: noti come Età Oscura (Cosmic Dark Age) e Alba Cosmica (Cosmic Dawn) in passato erano inaccessibili agli astronomi. Esaminando la luce dei primi periodi dell’Universo, gli astronomi saranno finalmente in grado di rispondere ad alcune delle domande più ricorrenti sull’Universo, includono la formazione delle prime stelle e delle galassie, nonché l’influenza della materia oscura e dell’energia oscura sull’evoluzione cosmica.
Il satellite di comunicazione Queqiao fino ad ora era principalmente un collegamento tra il Lander, il Rover e i controllori di missione sulla Terra. Raggiunti gli obiettivi primari della missione Chang’e-4, ora la China National Space Agency (CNSA) è entrata nella fase successiva delle operazioni, che è quella di far funzionare un osservatorio radio dall’altra parte della Luna.
Marc Klein Wolt, amministratore delegato della Radboud Radio Lab, leader del team olandese, ha detto:
«Il nostro contributo alla missione cinese Chang’e 4 è notevolmente aumentato. Abbiamo l’opportunità di eseguire le nostre osservazioni durante la notte sul lato oscuro della Luna, è molto più lunga di quanto fosse originariamente valutata, dura ben 14 giorni terrestri. La notte lunare ora è nostra».
Lo sviluppo delle antenne è il culmine di tre anni di duro lavoro, l’operatività di questa tecnologia dovrebbe spianare la strada a nuove opportunità per gli strumenti radio nello spazio. Oltre agli scienziati di Astron e Cnsa, in tutto il mondo molte persone attendono con ansia le prime rilevazioni radio del NCLE.
Il professor Heino Falcke, cattedra di astrofisica e radioastronomia all’Università di Radboud, è anche il leader scientifico del radiotelescopio olandese-cinese, ha detto:
«Siamo finalmente competitivi, abbiamo uno strumento di radioastronomia di origine olandese nello spazio. Il team ha lavorato sodo, i primi dati riveleranno come funziona bene lo strumento».
Il dispiegamento dello strumento doveva avvenire prima, si ritiene che l’attesa di un anno dietro il lato nascosto della Luna abbia avuto un effetto sulle antenne. Inizialmente si sono dispiegate senza intoppi, ma i progressi sono diventati sempre più lenti con il passare del tempo. Il team di conseguenza ha deciso di iniziare a raccogliere i dati dalle antenne parzialmente dispiegate, in seguito potrebbe decidere di dispiegarle ulteriormente.
Lo strumento con le antenne parzialmente dispiegate, allo stato attuale è sensibile ai segnali di circa 13 miliardi di anni fa, in altre parole circa 800 milioni di anni dopo il Big Bang. Le antenne una volta dispiegate per tutta la loro lunghezza, saranno in grado di catturare i segnali subito dopo il Big Bang. Ciò consentirà agli astronomi di vedere nascere le prime stelle e di raggruppare le stelle per formare le primissime galassie. La prima luce nell’Universo e le risposte ad alcune delle domande più profonde saranno finalmente accessibili.
