A China deu seu primeiro grande passo em uma missão lunar pioneira. Em 21 de maio, uma sonda foi lançada do Centro de Lançamento de Satélites Xichang para ir além da Lua, onde estará pronta para atuar como uma estação de comunicações para o módulo lunar Chang'e-4. A nação espera que a sonda, no final deste ano, se torne a primeira embarcação a pousar no outro lado da Lua.

A sonda de retransmissão, chamada de Queqiao e projetada pela Academia Chinesa de Ciências, também traz duas experiências pioneiras de radioastronomia. Ambas são missões de prova de princípio destinadas a testar tecnologias para explorar um período da história cósmica conhecido como a idade das trevas. Estas primeiras centenas de milhões de anos da existência do Universo, antes de galáxias e estrelas começarem a se formar, são praticamente impossíveis de serem estudadas na Terra. Mas o espectro de radiação dessa época - quando a matéria era distribuída quase uniformemente pelo espaço como uma névoa fina e fria - poderia revelar informações sobre a distribuição da matéria comum em comparação com a matéria escura no Universo .

O primeiro experimento é o Explorer de Baixa Freqüência Holanda-China (NCLE). Ele permanecerá ligado ao Queqiao, que permanecerá ao redor da "Lua-Terra L2" - um ponto de descanso gravitacional a cerca de 60.000 quilômetros além da Lua que rastreia a órbita da Lua ao redor da Terra (veja "Satélite do lado Farol"). O experimento NCLE, construído pelos holandeses, tentará explorar a relativa quietude existente para medir ondas de rádio com frequências entre cerca de 1 megahertz e 80 megahertz, provenientes do Sistema Solar, da Galáxia e além. Grande parte dessa banda de freqüência é bloqueada pela atmosfera da Terra, mas os cosmologistas esperam que ela contenha informações da idade das trevas. Em torno da extremidade superior desta banda também estão os sinais de "aurora cósmica" das primeiras estrelas, que se acenderam cerca de 200 milhões de anos após o Big Bang e foram aparentemente detectadospela primeira vez no início deste ano . Outros experimentos estão tentando replicar esses resultados - mas o NCLE está testando tecnologias para identificar assinaturas de baixa frequência a partir da idade das trevas.)

Por pelo menos parte de sua órbita, o Queqiao será eclipsado pela Lua, visto da Terra, o que poderia beneficiar o NCLE, pois suas antenas ficarão mais protegidas do ruído de rádio que vaza constantemente do nosso planeta. Ainda assim, o tempo de observação e a largura de banda para enviar dados de volta à Terra serão limitados. E porque o Queqiao é projetado principalmente como uma estação de retransmissão de dados (seu nome vem de um conto popular sobre magpies que formam uma ponte no céu), ele não é otimizado para a radioastronomia. Isso significa que será desafiador, se não impossível, que esta missão de demonstração detecte o sinal da idade das trevas, diz Heino Falcke, um radioastrônomo da Radboud University Nijmegen, na Holanda, que é o líder científico do experimento. No entanto, o NCLE “é pioneiro e um importante primeiro passo para investigar a idade das trevase o alvorecer cósmico ”, diz Jack Burns, um astrofísico da Universidade do Colorado Boulder que está liderando uma proposta para uma missão da NASA com objetivos semelhantes.

Para evitar colocar em risco a sonda de Queqiao, o controle de missão implantará as antenas do NCLE somente após a conclusão da missão do Lander Chang'e-4, diz Marc Klein Wolt, um astrônomo da Radboud que é o gerente da NCLE. Mas o NCLE pode continuar coletando dados por vários anos, diz ele.

Quebra de satélite

O segundo experimento que foi lançado com o Queqiao consiste em dois satélites menores chamados Longjiang-1 e Longjiang-2, que se separam da nave-mãe e orbitam a Lua. Construídos por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Harbin, na China, os instrumentos testarão a tecnologia para uma técnica de radioastronomia chamada interferometria de linha de base muito longa (VLBI). Essa abordagem combina dados de várias antenas de rádio para criar imagens de resolução muito maior do que seria possível com um único prato.

Falcke e outros há muito estudam a possibilidade de fazer VLBI com uma grande variedade de orbitadores lunares - ou na superfície lunar - para mapear variações no céu em sinais da idade das trevas e do amanhecer cósmico. Klein Wolt diz que sua equipe pode experimentar combinar dados do NCLE com os dos dois orbitadores lunares, e até mesmo de uma antena de rádio no próprio módulo Chang'e-4.

A missão Chang'e-4 é mais um passo no ambicioso programa de exploração lunar da China, que visa estabelecer uma base lunar na próxima década e iniciar a exploração humana na década de 2030. O módulo de pouso lunar levará um rover e foi originalmente projetado como um back-up para o Chang'e-3, que em 2013 tornou-se o primeiro barco desde 1976 a aterrissar na Lua . Chang'e-4 agora foi reaproveitado, e o principal objetivo científico da missão é estudar a geologia do lado oculto da Lua, que é marcado por muitas crateras menores do que o familiar lado próximo .

A sonda transporta várias experiências, incluindo um ecossistema selado, construído pela Universidade Chongqing, que vai testar se batata e thale-agrião ( Arabidopsis sementes germinar) e bicho da seda fotossíntese como ovos eclodem e os vermes produzir dióxido de carbono. Outro experimento, construído por cientistas alemães, medirá a radiação que confrontará os futuros astronautas que visitam a superfície lunar. O rover, que se separará do módulo de pouso para se mover pela superfície da Lua, transportará instrumentos, incluindo um detector de vento solar construído por uma equipe sueca.