Британская миссия CosmoCube изучит «Темные века» Вселенной с лунной орбиты

9 июля 2025 года на Национальном астрономическом собрании (NAM) Королевского астрономического общества в Дареме (Великобритания) группа британских исследователей представила проект миссии под названием CosmoCube.

Целью миссии является изучение «Темных веков» и «космического рассвета» Вселенной — периодов, последовавших сразу после Большого взрыва, когда еще не существовало ни звезд, ни галактик. Ученые планируют зафиксировать крайне слабый радиосигнал, излучаемый первичным водородом, который может раскрыть информацию о формировании первых космических структур и эволюции Вселенной.

Однако для успешного обнаружения сигнала необходима полная радиотишина. Земля является слишком «шумной» средой из-за атмосферных помех и человеческой деятельности. Поэтому CosmoCube будет вести наблюдения с лунной орбиты, используя естественный экран обратной стороны Луны для защиты от земных помех. В этих условиях зонд сможет «услышать» древний «шепот» Вселенной.

Аппарат будет оснащен маломощным радиометром, способным улавливать слабые радиосигналы. Миссия также может помочь разрешить «проблему напряжения Хаббла» и уточнить роль темной материи в ранние космические эпохи.

Проект поддерживается Космическим агентством Великобритании и реализуется международным консорциумом с участием исследователей из Кембриджского университета, Портсмутского университета и STFC RAL Space.

Технические особенности CosmoCube

CosmoCube предназначен для исследования «Темных веков» Вселенной путем регистрации радиосигнала на длине волны 21 см, излучаемого первичным водородом. Для этого на борту спутника, который будет работать на лунной орбите не менее двух лет, установят сверхчувствительный радиометр.

Основной прибор миссии — это высокоточный маломощный радиометр, способный фиксировать изменения температуры порядка 10 милликельвинов в диапазоне частот от 8 до 45 МГц. Этот диапазон критически важен для изучения флуктуаций плотности барионной материи и сигналов, связанных с постоянной Хаббла в ранней Вселенной. Для достижения необходимой точности радиометр оснастят продвинутой системой внутренней калибровки и разместят на термостабильной платформе, чтобы минимизировать системные помехи.

Спутник построен на базе модели SSTL-21 — компактной платформы размером 6 юнитов (6U), разработанной совместно с Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL). Аппарат выведут на лунную орбиту с траекторией, оптимизированной для максимального времени наблюдений на обратной стороне Луны, где естественный экран защитит его от земных и солнечных радиопомех.

Разработка миссии разделена на три этапа:

• Первая фаза (2021–2022) включала предварительные исследования при бюджете 150 000 фунтов стерлингов.
• Вторая фаза (2023–2025) посвящена созданию полезной нагрузки и лабораторных прототипов с финансированием в 1,5 миллиона фунтов.
• Третья фаза (2026–2031) предусматривает запуск и эксплуатацию аппарата с предполагаемым бюджетом 30 миллионов фунтов.

CosmoCube рассматривается в рамках программы ESA Mini-F (мини-быстрые миссии) с окончательным решением весной 2026 года. Этот проект открывает уникальную возможность исследовать одну из последних неизученных граней наблюдательной космологии.