Penggambaran grafis Interferometer Pencitraan Optik Garis Dasar Panjang Bulan: Stellar Imager (AeSI) berkemampuan Artemis. Kredit: Kenneth Carpenter
NASAUsulan fasilitas pencitraan interferometri berbasis bulan bertujuan untuk merevolusi penelitian astrofisika, memanfaatkan infrastruktur Program Artemis untuk mempelajari fenomena langit dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Kembalinya NASA ke Bulan menawarkan peluang besar untuk mengambil langkah praktis menuju kemampuan ilmiah berdampak tinggi. Salah satu kandidat yang jelas adalah pencitraan interferometri resolusi sangat tinggi pada panjang gelombang tampak dan ultraviolet. Hal ini dapat mengungkap permukaan bintang, menyelidiki cakram akresi bagian dalam yang mengelilingi bintang baru dan lubang hitam, dan memulai perjalanan teknis menuju penyelesaian fitur permukaan dan pola cuaca di exoplanet terdekat.
Fasilitas yang dikembangkan sepenuhnya akan berukuran besar dan mahal, namun tidak harus dimulai dengan cara seperti itu. Teknologi ini dapat dikembangkan dan diuji dengan 2 atau 3 teleskop kecil pada garis dasar pendek. Setelah teknologi dikembangkan, garis dasar dapat diperpanjang, teleskop yang lebih besar dapat dipasang, dan jumlah teleskop dapat ditingkatkan. Masing-masing peningkatan ini dapat dilakukan dengan gangguan minimal pada seluruh sistem.
Proposal untuk Dukungan NIAC
Oleh karena itu kami meminta dukungan NIAC untuk menyelidiki rincian pembuatan interferometer pencitraan optik beresolusi tinggi dan garis dasar panjang di permukaan bulan sehubungan dengan Program Artemis. Sebuah studi tahun 1996 meneliti trade-off antara penempatan interferometer berukuran kilometer di permukaan bulan vs. mendesainnya sebagai penerbang bebas di ruang terbuka. Mereka menyimpulkan bahwa, dengan tidak adanya infrastruktur manusia yang sudah ada di permukaan bulan untuk menyediakan listrik dan pemeliharaan berkelanjutan, lebih baik menggunakan pesawat terbang bebas berbasis ruang angkasa.
Keuntungan Interferometer Bulan
Dengan demikian, penelitian sebelumnya tentang interferometer di ruang angkasa terkonsentrasi pada desain terbang bebas. Namun, karena infrastruktur bulan sudah dapat diperkirakan melalui Program Artemis, maka penting dan tepat waktu bagi kami untuk menyelidiki pembuatan interferometer di permukaan bulan. Tujuan kami adalah melakukan studi mendetail pada tingkat yang sama seperti yang dilakukan pada interferometer dasar besar yang terbang bebas selama Studi Misi Visi NASA tahun 2003-2005, agar siap memanfaatkan infrastruktur bulan tersebut.
Potensi Dampak Ilmiah dan Sosial
Studi kami tentang interferometer berbasis permukaan bulan akan menjadi langkah maju yang besar menuju susunan yang lebih besar baik di bulan maupun terbang bebas di luar angkasa, pada berbagai panjang gelombang dan topik sains. Hal ini akan menentukan, mengingat keadaan teknologi ruang angkasa dan rencana eksplorasi manusia saat ini dan yang diantisipasi, apakah lebih baik mengejar desain untuk permukaan bulan atau luar angkasa.
Kami membayangkan kemajuan dalam Astrofisika (studi tentang aktivitas magnet bintang, inti galaksi aktif, dinamika pada banyak skala) dan dalam rekayasa fasilitas semacam itu, dengan menentukan cara terbaik untuk menggabungkan garis tunda optik dengan panjang variabel yang menggabungkan berkas dari konfigurasi susunan variabel pada permukaan bulan, pelajari kelebihan dan kekurangan berbagai ukuran elemen cermin individu dan temukan ukuran optimal untuk memenuhi tujuan teknis dan ilmiah misi.
Kami juga akan mengembangkan rencana untuk memelihara dan mengembangkan fasilitas ini dari waktu ke waktu, dengan menggunakan kombinasi dukungan manusia dan robot. Fasilitas bulan ini akan mendorong kemajuan teknis yang akan membantu mengaktifkan tidak hanya interferometer optik UV, tetapi juga interferometer ruang angkasa besar lainnya seperti Black Hole Imager (X-ray, lubang hitam cakrawala peristiwa), Life Finder (mencari tanda-tanda kehidupan), dan Planet Imager (mencitrakan planet-planet tipe terestrial di sekitar bintang lain).
Kegembiraan dalam membangun fasilitas besar seperti ini di Bulan, bersamaan dengan program penerbangan luar angkasa manusia, dan ilmu pengetahuan yang diperoleh darinya, akan membangkitkan minat publik dan komunitas yang luar biasa seperti halnya kolaborasi antara Program Pesawat Ulang-alik dan Teleskop Luar Angkasa Hubble Proyek.
Pada akhirnya, upaya ini akan membuat masyarakat kembali bermimpi – dan mengingat bahwa kita mampu melakukan hal-hal besar, bahkan dalam menghadapi masa-masa sulit. Studi kami akan membantu menjaga fokus pada keagungan alam semesta dan apa yang dapat dilakukan manusia jika mereka bekerja keras bersama-sama. Proyek kami akan menggairahkan generasi pekerja Science Technology Engineering Art Mathematics (STEAM) di masa depan, yang akan terinspirasi oleh visi yang berani ini.
