Astrofysisch onderzoek van de volgende generatie met de maan als thuisbasis en de University of Alabama in Huntsville (UAH) als datacenter van wereldklasse zijn de doelstellingen van een meerjarig, NASA-satellietmissie van $ 237 miljoen voorgesteld door de samenwerkingsgroep van een UAH-astrofysicus.

Dr. Richard S. Miller bevordert het voorstel voor UAH, dat is de leidende instelling. Negen andere nationale instellingen werken samen aan de Lunar Occultation Explorer (LOX) astrofysica-missie, die een unieke nieuwe techniek gebruikt om supernova's te bestuderen en de maan te vestigen als een platform voor astrofysica.

Het voorstel werd in december ingediend bij NASA's Medium-class Explorer (MIDEX)-programma. Een beslissing zou binnen de komende zes maanden kunnen vallen.

"Als het wordt geaccepteerd, LOX wordt de eerste toegewijde astrofysische missie naar de maan, Dr. Miller zegt. "Als de missie wordt geaccepteerd, het wetenschappelijke operatiecentrum zou hier bij UAH worden gevestigd."

UAH zou de hub zijn voor missiewetenschap en data-analyse, Dr. Miller zegt, waardoor de universiteit een 'site voor wereldwijde astrofysische onderzoekers en onze medewerkers' zou worden.

Na de geschatte lancering in 2023, de LOX-missie zou een satelliet met een reeks van 45 tot 100 gammastralingssensoren in een baan om de maan plaatsen om thermonucleaire, of Type IA, supernova's.

"Supernova's zijn de bakens van de kosmos, " zegt Dr. Miller. "Ze kunnen ons de geschiedenis van de vorm en expansie van de kosmos vertellen, hebben een diepe impact op de chemische evolutie van sterrenstelsels en zijn intrigerende stellaire laboratoria."

De structuur, samenstelling en diversiteit van supernova's worden in de wetenschappelijke gemeenschap beschouwd als fundamentele astrofysische vraagstukken. Om ze te bestuderen, de LOX-missie zou vertrouwen op de Lunar Occultation Technique (LOT), waarvan de ontwikkeling en het testen werd geleid door Dr. Miller van UAH.

LOT gebruikt de occultatie, of verduisteringen, van een kosmische bron bij de maan om "momentopnamen" van gammastraling te maken van het universum daarbuiten. Het werkt het beste rond luchtloze planetaire lichamen zoals de maan.

"We zullen supernova's bestuderen door hun nucleaire emissies te detecteren en te gebruiken, " zegt Dr. Miller. "Indien aanvaard, LOX zal de eerste nucleaire gammastraling-astrofysica-missie in bijna 20 jaar zijn."

in 2016, De groep van Dr. Miller gebruikte gegevens die zijn gearchiveerd van de NASA Lunar Prospector-missie van 1998-99 met de LOT-analyse om de eerste hoogenergetische astrofysische bron te vinden die ooit vanaf de maan is gedetecteerd. een bekende galactische röntgenbron genaamd Cygnus X-1 waarvan wordt gedacht dat deze een zwart gat bevat. Die detectie maakte deel uit van het proof-of-principle-werk voor de techniek.

"Dat gaf ons het vertrouwen dat we vooruit konden en een grootschalige missie konden voorstellen, " hij zegt, eraan toevoegend dat de Lunar Prospector een zeer kleine detector had die was ontworpen om de maan te bestuderen. Het enige instrument op de LOX-satelliet zal aanzienlijk groter zijn, meer dan 4, 000 vierkante centimeter in oppervlakte, om een ​​veel grotere gevoeligheid te bieden voor het onderzoeken van de kosmos.

Het doel van de missie is om een ​​systematisch overzicht te geven van supernova's, om ze te classificeren, om de kenmerken van hun diversiteit te onderzoeken en hun explosieprocessen te begrijpen.

"Voor mij interessant, de Lunar Occultation Technique is een gloednieuwe weg naar het doen van hoogenergetische astrofysica, "Dr. Miller zegt.

Het prijskaartje van $ 237 miljoen van het voorstel dekt het ontwerp en de bouw van de satelliet en het instrument, evenals de operationele kosten van de missie voor een minimum van drie jaar. Dr. Miller zegt dat het een relatief koopje is vergeleken met meer complexe traditionele technieken die zijn ontworpen om dezelfde wetenschap aan te pakken, die wellicht de ontwikkeling van gloednieuwe technologieën vereisen.

Het team van 10 universiteiten bestaat uit nucleaire astrofysici, supernova-experts, simulatie- en modelleringsexperts, planetaire wetenschappers en missie-operatie experts.