La ricerca astrofisica di nuova generazione che utilizza la luna come base di partenza e l'Università dell'Alabama a Huntsville (UAH) come centro dati di livello mondiale sono gli obiettivi di un programma pluriennale, Missione satellitare della NASA da 237 milioni di dollari proposta da un gruppo collaborativo di astrofisici dell'UAH.

Il Dr. Richard S. Miller sta avanzando la proposta per UAH, che è l'ente capofila. Altre nove istituzioni a livello nazionale stanno collaborando alla missione astrofisica Lunar Occultation Explorer (LOX), che impiega una nuova tecnica unica per studiare le supernovae e stabilire la luna come piattaforma per l'astrofisica.

La proposta è stata presentata al programma Explorer di classe media (MIDEX) della NASA a dicembre. La decisione potrebbe arrivare entro i prossimi sei mesi.

"Se accettato, LOX sarà la prima missione astrofisica dedicata alla luna, " dice il dottor Miller. "Se la missione viene accettata, il centro operativo scientifico si troverebbe qui a UAH."

UAH sarebbe l'hub per la scienza delle missioni e l'analisi dei dati, Il dottor Miller dice, che renderebbe l'università un "sito per i ricercatori di astrofisica globale e per i nostri collaboratori".

Dopo il suo lancio previsto nel 2023, la missione LOX collocherebbe un satellite irto di una serie di sensori di raggi gamma da 45 a 100 in orbita lunare per studiare il termonucleare, o Tipo IA, supernovae.

"Le supernovae sono i fari del cosmo, " Dice il dottor Miller. "Possono dirci la forma e la storia dell'espansione del cosmo, hanno un profondo impatto sull'evoluzione chimica delle galassie e sono intriganti laboratori stellari".

La struttura, la composizione e la diversità delle supernove sono considerate nella comunità scientifica come questioni fondamentali di astrofisica. Per studiarli, la missione LOX si baserebbe sulla Tecnica di Occultazione Lunare (LOT), il cui sviluppo e test è stato condotto dal Dr. Miller presso UAH.

LOT utilizza l'occultazione, o eclissi, di una sorgente cosmica dalla luna per scattare "istantanee" di raggi gamma dell'universo al di là. Funziona meglio intorno a corpi planetari senz'aria come la luna.

"Studineremo le supernove rilevando e utilizzando le loro emissioni nucleari, "dice il dottor Miller. "Se accettato, LOX sarà la prima missione di astrofisica nucleare a raggi gamma in quasi 20 anni".

Nel 2016, Il gruppo del Dr. Miller ha utilizzato i dati archiviati dalla missione NASA Lunar Prospector del 1998-99 con l'analisi LOT per trovare la prima fonte astrofisica ad alta energia mai rilevata dalla luna, una nota sorgente di raggi X galattica chiamata Cygnus X-1 che si pensa includa un buco nero. Tale rilevamento faceva parte del lavoro di prova del principio per la tecnica.

"Ciò ci ha dato la certezza di poter andare avanti e proporre una missione su vasta scala, " lui dice, aggiungendo che il Lunar Prospector aveva un rivelatore molto piccolo progettato per studiare la luna. L'unico strumento sul satellite LOX sarà significativamente più grande, superiore a 4, 000 centimetri quadrati di superficie, per fornire una sensibilità molto maggiore per il rilevamento del cosmo.

Gli obiettivi della missione sono fornire un'indagine sistematica delle supernovae, per classificarli, esaminare le caratteristiche della loro diversità e comprendere i loro processi di esplosione.

"Di particolare interesse per me, la Tecnica dell'Occultazione Lunare è una nuovissima strada per fare astrofisica ad alta energia, " dice il dottor Miller.

Il prezzo di $ 237 milioni della proposta copre la progettazione e la costruzione del satellite e dello strumento, nonché i costi operativi della missione per un minimo di tre anni. Il dottor Miller dice che è un affare relativo rispetto a tecniche tradizionali più complesse progettate per affrontare la stessa scienza, che potrebbe richiedere lo sviluppo di nuove tecnologie.

Il team di 10 università comprende astrofisici nucleari, esperti di supernove, esperti di simulazione e modellazione, scienziati planetari ed esperti di operazioni di missione.