航天員在月球表面安裝望遠鏡的想像圖 (圖片來自美國宇航局)



月球望遠鏡計畫模擬圖

據每日科學網站報道，美國國家研究實驗室 (NRL)準備啟動一個探尋宇宙早期歷史的宏偉的科學探索項目，他們打算在月球上安裝一個巨大的天文望遠鏡，用來研究宇宙早期階段：黑暗時期——一段迄今還沒有被人們探尋過的歷史。

據報道，這項月球望遠鏡計畫將耗資數個「10年」，科學家將通過人類第一個修建在的月球上望遠鏡，以10年為一個單位，主要研究在天文學和天體物理學中被稱為的「黑暗時期」（Dark Age）的宇宙早期階段。根據宇宙大爆炸（Big Bang）理論，宇宙誕生於距今約150億年前的一次大爆炸，大爆炸後初生的宇宙充滿了高溫、遊離態的氫和氦；大約38萬年後（註：原文數據），強烈的輻射再度將這些中性原子遊離，光才得以傳遞。

科學家們將宇宙大爆炸之後到光可以穿透大密度宇宙物質之前這一段時間稱之為宇宙的「黑暗時期」。這段時間大約持續了1億年。因為在這個黑暗時期，星系發出的光被氫氣所形成的濃厚雲霧遮蓋，不能到達地球，所以到目前為止，科學家們對宇宙早期這個階段知之甚少。

科學家們發現，在宇宙早期階段，宇宙中充滿了大量的氫。這些氫正是日後形成恆星、行星等星體最原始的物質。而氫放射出波長長度為21厘米的微波（原文數據），處於這個波段內的光人眼是無法感覺到的。

科學家們說，如果能探測到早期宇宙中氫原子放射出的這種微波信號，那麼他們就可以基本上研究出宇宙中第一顆恆星，第一個星系以及我們現代的宇宙是如何形成的。但是，隨著宇宙的不斷膨脹，這個來自於宇宙早期階段氫原子所放射的微波波長也會隨著變長，科學家們推測這個波長應該有好幾米長了。

而且，電磁頻譜中的微波已經越來越多被人們用於各種民用和軍用設施中，這些設施所發出來的微波信號比宇宙早期階段氫原子所放射的微波能量更強，這就使得在地球上探測氫原子所放射出的微波信號變得更難。再加上地球外層空間電離層的干擾，這種微波信號會變得微不可測。因此，科學家們提出大膽建議，將望遠鏡裝在月球上。

該項目的負責人約瑟夫·拉茲奧（Joseph Lazio）對此項目非常期待。他指出，這將是人類迄今為止建設的能量最大的太空望遠鏡之一，它可以讓我們近距離的去探測我們的宇宙從何而來，將向何去，「去探測宇宙的『黑暗時期』將會讓我們更加瞭解宇宙是如何演變的，對此我非常驚喜也非常期待」。美國國家研究實驗室高級天文學家科特·維勒（Kurt Weile）博士說，「在月球上建立太空望遠鏡是一項長期的工程，但是我們對此非常有信心」。

他指出，月球雖然是個探測氫原子信號的理想環境，但是如何將天線運上月球，如何設計該天線使其能在月球的環境下發揮作用，如何讓其在月球惡劣的環境下生存下來將是他們接下來十年內工作的重心。

據悉，該科研項目是美國國家國家航空航天局「十年探索」（Decadal Survey）系列項目之一，因此也集中了來自美國全國各地的精英，其中就包括來自美國國家航空航天局戈達德空間飛行中心（NASA/Goddard Space Flight Center）、加州理工學院噴氣推動實驗室（Caltech/Jet Propulsion Laboratory）、科羅拉多州大學、史密森天體物理天文台（The Smithsonian Astrophysical Observatory）、國家無線電天文觀測台（The National Radio Astronomy Observatory）、加州大學洛杉磯分校University of California-Los Angeles、新墨西哥州大學（the University of New Mexico）、弗吉尼亞理工學院（Virginia Polytechnic Institute and State University）的各個學科的專家。