Международная команда под руководством Кембриджского университета предложила отправить к Луне спутник CosmoCube. Он должен искать слабое радиоизлучение нейтрального водорода, оставшееся от времени до появления первых звёзд. О проекте университет сообщил 28 сентября 2026 года, а описание миссии вышло в журнале Nature Astronomy 14 августа. CosmoCube пока не запущен: исследователи надеются отправить его в полёт в ближайшие пять лет.

Как Луна поможет отгородиться от земных помех

Нейтральный водород испускает радиосигнал с длиной волны 21 сантиметр. В нём может сохраниться информация о ранней Вселенной, но сам сигнал крайне слаб. Наземным радиотелескопам мешают ионосфера и техногенное излучение, а наблюдения ниже примерно 45 МГц становятся практически недоступными. CosmoCube должен работать в диапазоне от 10 до 50 МГц.

Спутник планируют вывести на орбиту вокруг Луны. Когда он будет проходить за лунным диском, Луна станет щитом от радиошума с Земли примерно на 40 минут за каждый двухчасовой виток. Это уменьшит земные помехи, но не устранит шум электроники самого аппарата и радиоизлучение Галактики.

Для калибровки CosmoCube будет чередовать наблюдения неба с измерениями внутренних эталонных источников. Так исследователи рассчитывают обнаруживать небольшие изменения и шум, создаваемые электроникой спутника. После передачи данных на Землю команда намерена применять байесовские статистические методы, чтобы отделить искомый сигнал от более яркого радиоизлучения переднего плана, прежде всего от излучения нашей Галактики. Дополнительные модели и измерения помогут учесть особенности отклика антенны в разных направлениях.

Представим слабый звук, который пытаются услышать рядом с громким гулом. Луна приглушит часть шума, приходящего с Земли, а внутренние эталоны помогут понять, какой вклад в измерение вносит сам приёмник. Галактический фон при этом никуда не исчезнет, поэтому его придётся отделять расчётами. Это объяснение принципа, а не результат испытаний CosmoCube.

За предполагаемые два года работы команда рассчитывает собрать около 1000 часов наблюдений. Если сигнал удастся выделить, он может помочь изучить «тёмные века» Вселенной, продолжавшиеся до появления первых звёзд, и переход к эпохе, когда звёзды начали формироваться. По характеристикам сигнала учёные смогут проверять модели раннего роста космических структур и возможного влияния тёмной материи. Саму тёмную материю этот метод не покажет: выводы о ней будут косвенными.

Проект получил финансирование UK Space Agency. Разработчики уже создали лабораторные прототипы и проводят климатические испытания оборудования, однако это ещё не космическая миссия и не измерение сигнала. Заявленные часы наблюдений и возможные научные выводы относятся к будущей работе. Полный текст статьи недоступен в предоставленных материалах, поэтому подробные оценки чувствительности CosmoCube и другие ограничения проекта остаются непроверенными.

Для подготовки научного текста о подобных проектах можно обратиться к услуге подготовки научной статьи.

Схема показывает, как лунное затмение, калибровка прибора и последующая обработка должны помочь искать слабый сигнал нейтрального водорода.

Фото: 12222786 / Pixabay