Учёные готовят компактный спутник CosmoCube, который с орбиты обратной стороны Луны попытается уловить радиоэхо эпохи до появления первых звёзд. Рассказываем, почему земные телескопы бессильны перед этим сигналом, как устроена миссия и зачем человечеству «услышать» тёмные века космоса.

Британские исследователи работают над необычным космическим аппаратом — спутником CosmoCube размером с небольшой чемодан. Его задача — поймать крайне слабый радиосигнал из самой ранней эпохи Вселенной, которую астрофизики называют космическими тёмными веками. Проект реализуют учёные Кембриджского и Портсмутского университетов совместно с компаниями Surrey Space Technology Limited и STFC RAL Space при поддержке Космического агентства Великобритании; научная база миссии опубликована в журнале Nature Astronomy. К работе также подключена команда с Мальты в рамках сотрудничества с ЕС.

Цель аппарата — обнаружить излучение «21‑сантиметровой линии» нейтрального водорода. Этот сигнал несёт информацию о состоянии Вселенной примерно через 150 миллионов лет после Большого взрыва — в период, когда космос представлял собой почти однородное газовое облако и только начинал формировать структуру будущих галактик. Именно тогда закладывались основы той картины Вселенной, которую мы наблюдаем сегодня.

Наземные обсерватории не способны уловить этот сигнал: он лежит в диапазоне 10–50 МГц, который практически полностью блокируется земной атмосферой. Кроме того, в этом спектре сильны техногенные помехи от радиосвязи, телевидения и других источников. По словам исследователей, обратная сторона Луны — единственное место, где можно одновременно получить необходимую защиту от земного радиошума и сохранить полный обзор космического пространства.

Спутник будет работать на орбите Луны: каждые два часа полёта около 40 минут он будет находиться в «радиотени» — за пределами досягаемости земных радиосигналов. За два года миссии учёные рассчитывают накопить тысячу часов чистых наблюдений. Антенна аппарата — лёгкая и компактная — раскроется уже на орбите.

Стоимость проекта оценивается менее чем в 50 миллионов евро, что сравнительно скромно для крупных астрофизических инициатив. Запуск планируется осуществить в ближайшие пять лет.

Если миссия окажется успешной, CosmoCube позволит заглянуть в эпоху, которую до сих пор удавалось изучать лишь теоретически. Пойманный сигнал поможет понять, как Вселенная переходила от однородного состояния к сложной структуре галактик и скоплений — и тем самым пролить свет на самые ранние этапы космической эволюции.