Tsukuyomi, un radio observatorio japonés en la cara oculta de la Luna

Entre la pléyade de misiones y experimentos que está previsto lanzar a la Luna en los próximos años hay un objetivo científico que constituye una clase separada por méritos propios. Hablamos de los radio observatorios destinados a estudiar el cielo en frecuencias muy bajas (por debajo de los 50 MHz). La sonda china Chang’e 4 fue la pionera de esta clase al aprovechar el cielo libre de radiointerferencias de la cara oculta de la Luna, pero hay muchas otras misiones que incorporan instrumentos similares o más avanzados. Una de estas propuestas es la misión japonesa Tsukuyomi.

Tsukuyomi, al igual que otras misiones parecidas, tiene como objetivo estudiar la Edad Oscura del Universo, es decir, los primeros 380 000 años de vida del cosmos antes de la formación del fondo cósmico de microondas. Para ello se observa la línea de 21 centímetros del hidrógeno, que, debido al corrimiento al rojo, se corresponde con frecuencias de menos de 50 MHz para esta época del Universo. La esperanza es que estos observatorios puedan detectar en estas frecuencias la absorción en esta línea (correspondiente a una amplitud de 40 milikelvin) que predicen los principales modelos cosmológicos y, de esta forma, ponerlos a prueba. Estas longitudes de onda de radio son casi imposibles de observar desde la Tierra por culpa de las interferencias de la tecnología humana, de ahí que se proponga la superficie de la cara oculta de la Luna como lugar para estas misiones. Al disponer de toda la Luna como escudo de las ondas de radio humanas, la cara oculta es la mejor zona del Sistema Solar para llevar a cabo radioastronomía en estas frecuencias.

Este objetivo se difícil de lograr con una sola sonda. Por eso lo ideal es disponer de más sondas y antenas con el fin de crear un interferómetro. De esta forma se podía estudiar también el Sol y la magnetosfera de Júpiter e incluso la actividad estelar de estrellas lejas o la emisión de auroras en exoplanetas. El prototipo de Tsukuyomi es una sonda de aterrizaje con una antena dipolo de 5 metros situada a unos 7 metros de altura sobre la superficie en la cara oculta, un concepto equivalente al experimento LuSEE-Night estadounidense que debe volar en un módulo lunar Blue Ghost de Firefly. La agencia espacial japonesa JAXA quiere tener listo este prototipo para 2027. Si sale bien, la idea es desplegar diez de estas sondas en la cara oculta alrededor de 2030. De esta forma se alcanzaría una sensibilidad de entre 8 y 6 milikelvin, suficiente para detectar la absorción prevista en la línea de 21 centímetros del hidrógeno de la época oscura del Universo.

El nombre de la misión hace referencia al dios japonés de la Luna (ツクヨミen kana o 月読 en kanji), una denominación curiosa teniendo en cuenta que el objetivo de la misión no es la Luna, sino el origen del Universo. Tsukuyomi es por el momento una propuesta, pues la prioridad de Japón con respecto a la Luna es en estos momentos la misión LUPEX/Chandrayaan 5 en colaboración con India, prevista para 2028 o 2029. Pero, de ser aprobada, Tsukuyomi nos permitiría arrojar luz sobre la edad oscura del Universo desde la cara oculta de la Luna.

Referencias:

• https://www.isas.jaxa.jp/feature/jmoon/jmoon_05.html

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