La NASA vuole costruire un radiotelescopio sul lato nascosto della Luna: perché e come funzionerà

Un enorme radiotelescopio in un cratere sulla faccia nascosta della Luna: questo è l'obiettivo del colossale progetto Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) della NASA per la realizzazione di quello che di fatto sarebbe il più grande telescopio mai costruito, con un diametro di 1,3 km. Per confronto, il più grande radiotelescopio al mondo (FAST, in Cina) ha un diametro di “soli” 500 metri. L'obiettivo principale di questo progetto è studiare con una precisione senza precedenti la cosiddetta Era Oscura del cosmo, il periodo compreso tra 400 milioni di anni e 1 miliardo di anni dopo il Big Bang in cui si formarono le prime stelle e le prime galassie. Il progetto al momento supera le nostre capacità tecnologiche e ingegneristiche, pertanto non ha una data fissata, ma si procederà per step successivi: già nel 2025 o 2026 l'agenzia spaziale americana potrebbe lanciare la missione pilota LuSEE-Night, che installerà il primo – seppur piccolo – radiotelescopio che opererà sulla Luna.
Stando al progetto NASA, il telescopio sarebbe costituito da migliaia di pannelli disposti sfruttando la concavità di un grande cratere per costruire una gigantesca antenna in grado di osservare l'universo in banda radio come non si era mai fatto prima. Un radiotelescopio sul lato nascosto della Luna non avrebbe infatti il problema dell'atmosfera (che assorbe le lunghezze d'onda più corte) e del “rumore radio” prodotto dalle attività umane, che sarebbe schermato dalla Luna stessa. Le enormi dimensioni permetterebbero inoltre di raggiungere una risoluzione oggi impossibile in banda radio se non con tecniche molto particolari.

Come sarà fatto l'enorme radiotelescopio sulla Luna

Semplificando, per costruire un radiotelescopio occorrono due elementi principali: l'antenna e il ricevitore. L'antenna ha il compito di riflettere le onde radio e farle convergere verso un punto ben preciso, a una certa altezza sopra il centro dell'antenna: qui dovrà essere installato il ricevitore, all'interno del quale si trova il sensore che raccoglie le onde convogliate dall'antenna. Nel caso del Lunar Crater Radio Telescope, l'idea consiste nel “tappezzare” parzialmente un cratere di diametro tra 3 e 5 km di pannelli in grado di riflettere le onde radio, disposti in modo da formare una sorta di parabola: la curvatura di questa antenna (che avrà un diametro di 1,3 km) si occuperà di far riflettere le onde radio nella posizione in cui si trova il ricevitore (350 m di diametro). Questo sarà sospeso tramite un sistema di cavi fissati al bordo del cratere.

L’installazione del telescopio costituirà una sfida tecnologica e ingegneristica di enormi proporzioni: molto del know-how necessario deve ancora essere sviluppato. Il progetto prevede l’atterraggio sulla Luna di due moduli, uno nel fondo al cratere che piazzerà i pannelli per costruire l'antenna e l’altro intorno al suo bordo che installerà i cavi per il ricevitore.

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A questo bisognerà aggiungere un satellite in orbita attorno alla Luna che funga da ponte radio, raccogliendo i dati prodotti dal telescopio e inviandoli sulla Terra. Essendoci infatti l'intera Luna tra noi e il telescopio, quest'ultimo non può comunicare con il nostro pianeta se non sfruttando un “intermediario”.

La missione pilota: LuSEE-Night

Data la complessità notevole dell’operazione, che per ora non ha una data fissata, la NASA ha pianificato la missione LuSEE-Night (Lunar Surface Electromagnetic Explorer) già per il 2025 o il 2026. Questa missione pilota prevede il lancio di un piccolo radiotelescopio che sarà operativo sulla faccia nascosta della Luna. Il telescopio verrà trasportato dal modulo lunare Blue Ghost nella regione sud della faccia lontana della Luna, dalla quale potrà comunicare con la Terra solo attraverso il satellite Lunar Pathfinder, che “inolterà” il segnale e i dati agli astronomi al lavoro sul nostro pianeta. LuSEE-Night costituirà un’occasione eccezionale per studiare il cosmo a frequenze radio molto basse: grazie all'assenza dell'atmosfera sulla Luna e all'assenza dei disturbi radio terrestri, LuSEE-Night fornirà le migliori osservazioni in questa banda elettromagnetica nella storia dell'astronomia.