Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASA gennemgår forslag til næste generation af måneastrofysikmission

Dr. Richard Miller i UAHs optikbygning. Kredit:Michael Mercier | UAH

Næste generations astrofysikforskning, der bruger månen som hjemmebase og University of Alabama i Huntsville (UAH) som datacenter i verdensklasse er målene for et flerårigt, $237 millioner NASA satellitmission foreslået af en UAH astrofysikers samarbejdsgruppe.

Dr. Richard S. Miller fremmer forslaget om UAH, som er den ledende institution. Ni andre institutioner nationalt samarbejder om astrofysikmissionen Lunar Occultation Explorer (LOX), som anvender en unik ny teknik til at studere supernovaer og etablere månen som en platform for astrofysik.

Forslaget blev indsendt til NASAs Medium-class Explorer (MIDEX) program i december. En afgørelse kan komme inden for de næste seks måneder.

"Hvis accepteret, LOX vil være den første dedikerede astrofysikmission til månen, Dr. Miller siger. "Hvis missionen bliver accepteret, videnskabsdriftscentret ville blive placeret her ved UAH."

UAH ville være omdrejningspunktet for missionsvidenskab og dataanalyse, Dr. Miller siger, hvilket ville gøre universitetet til et "sted for globale astrofysiske forskere og vores samarbejdspartnere."

Efter den anslåede lancering i 2023, LOX-missionen ville placere en satellit med en række af 45 til 100 gammastrålesensorer i månens kredsløb for at studere termonuklear, eller type IA, supernovaer.

"Supernovaer er fyrtårne ​​i kosmos, " Dr. Miller siger. "De kan fortælle os kosmos form og ekspansionshistorie, har en dyb indvirkning på den kemiske udvikling af galakser og er spændende stjernelaboratorier."

Strukturen, sammensætning og mangfoldighed af supernovaer betragtes i det videnskabelige samfund som grundlæggende astrofysiske spørgsmål. For at studere dem, LOX-missionen ville stole på Lunar Occultation Technique (LOT), hvis udvikling og test blev ledet af Dr. Miller ved UAH.

En kunstners gengivelse af LOX-satellitten, der kredser om månen. Kredit:University of Alabama i Huntsville

LOT bruger okkultationen, eller formørkelser, af en kosmisk kilde ved månen for at tage gammastråle-"snapshots" af universet hinsides. Det fungerer bedst omkring luftløse planetlegemer som månen.

"Vi vil studere supernovaer ved at detektere og bruge deres nukleare emissioner, " siger Dr. Miller. "Hvis accepteret, LOX vil være den første nukleare gammastråle-astrofysikmission i næsten 20 år."

I 2016 Dr. Millers gruppe brugte data arkiveret fra NASA Lunar Prospector-missionen 1998-99 med LOT-analysen for at finde den første højenergi-astrofysiske kilde, der nogensinde er opdaget fra månen, en velkendt galaktisk røntgenkilde ved navn Cygnus X-1, der menes at omfatte et sort hul. Den påvisning var en del af principperne for teknikken.

"Det gav os tilliden til, at vi kunne komme videre og foreslå en fuldskala mission, " han siger, tilføjede, at Lunar Prospector havde en meget lille detektor designet til at studere månen. Det eneste instrument på LOX-satellitten bliver væsentligt større, over 4, 000 kvadratcentimeter i areal, at give meget større følsomhed til at overskue kosmos.

Målet med missionen er at give en systematisk undersøgelse af supernovaer, at klassificere dem, at undersøge karakteristika ved deres mangfoldighed og at forstå deres eksplosionsprocesser.

"Af særlig interesse for mig, Lunar Occultation Technique er en helt ny vej til at lave højenergiastrofysik, " siger Dr. Miller.

Forslagets pris på 237 millioner dollar dækker design og konstruktion af satellitten og instrumentet, samt missionens driftsomkostninger i minimum tre år. Dr. Miller siger, at det er en relativ god handel sammenlignet med mere komplekse traditionelle teknikker designet til at adressere den samme videnskab, som kan kræve udvikling af helt nye teknologier.

Det 10 universitetshold omfatter nukleare astrofysikere, supernova eksperter, simulerings- og modelleringseksperter, planetforskere og eksperter i missionsoperationer.


Varme artikler