利用月球着陆器开展射电天文学：开启最后一个未探索的频段
天体物理仪器与方法
2015-06-11 v1
摘要
目前计划放置在位于月球南极的欧洲月球着陆器上的有源宽带 (1 kHz-100 MHz) 三极天线，允许对外逸层和电离层及其与地球磁层、太阳粒子、太阳风和日冕物质抛射 (CMEs) 的相互作用进行灵敏测量，并研究月球上的无线电通信，这对未来的人类和科学探索至关重要。此外，月球南极为射电天文学提供了绝佳机会。将单个射电天线放置在南极（或北极）永久黑暗的陨石坑中或山脉后方， potentially 可以提供完美的屏蔽以隔绝人为无线电干扰 (RFI)，消除电离层畸变，并保持高温和天线增益稳定性，从而能够探测大爆炸后形成直至第一代恒星形成时期的原始氢发出的 21 厘米波辐射。在这些频率下从月球探测到 21 厘米谱线，将首次提供关于复合时代和再电离时代 (EoR) 之间早期宇宙中质量分布和演化的线索。单个月球射电天线还将允许研究太阳耀斑和日冕物质抛射 (CMEs) 对近地距离太阳风的影响（空间天气），并开启对木星和土星等行星低频射电事件的研究，已知这些行星在 30 MHz 以下发射明亮 (kJy-MJy) 的射电辐射 (Jester & Falcke, 2009)。最后，月球着陆器上的单个射电天线将为未来大型月球射电干涉仪铺平道路；它不仅将展示月球射电科学的可能性并开启最后一个未探索的射电频段，还将通过测量局部射电背景噪声来确定月球射电科学的局限性。
引用
@article{arxiv.1209.3033,
title = {Radio astronomy with the Lunar Lander: opening up the last unexplored frequency regime},
author = {Marc Klein Wolt and Amin Aminaei and Philippe Zarka and Jan-Rutger Schrader and Albert-Jan Boonstra and Heino Falcke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.3033},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in a special issue PSS - "Scientific Preparations for Lunar Exploration"