Un equipo internacional liderado por la Universidad de Cambridge planea enviar el compacto satélite CosmoCube a una órbita lunar para buscar una señal de hidrógeno de las edades oscuras cósmicas del universo. En la cara oculta de la Luna, la nave estaría protegida de las interferencias de radio terrestres durante unos 40 minutos de cada órbita de dos horas, lo que ayudaría a realizar mediciones que no son posibles desde la Tierra. La misión podría investigar una era anterior a la aparición de las primeras estrellas y aportar evidencias sobre el papel temprano de la materia oscura.
Datos clave
- CosmoCube es un pequeño satélite desarrollado en el Reino Unido, aproximadamente del tamaño de una maleta de cabina pequeña.
- Está diseñado para observar la línea de 21 centímetros emitida por átomos de hidrógeno durante las edades oscuras cósmicas y el Amanecer Cósmico.
- El satélite observaría a frecuencias de 10 a 50 MHz al pasar detrás de la Luna, lejos del ruido de radio terrestre.
- Durante una misión prevista de dos años, el equipo aspira a recopilar 1.000 horas de datos.
- El proyecto ha recibido financiación de la Agencia Espacial del Reino Unido y sus investigadores esperan que pueda lanzarse en un plazo de cinco años.
¿Por qué usar la cara oculta de la Luna?
La cara oculta de la Luna es fundamental para la estrategia de observación de CosmoCube porque el cuerpo lunar puede bloquear el ruido de la Tierra mientras la nave se encuentra en ese lado. Los esfuerzos desde la Tierra afrontan dos obstáculos principales: la ionosfera bloquea las bajas frecuencias pertinentes, mientras que la radio FM, las telecomunicaciones y los satélites añaden interferencias que pueden eclipsar la débil señal cósmica.
El objetivo es la línea de 21 centímetros de los átomos de hidrógeno en el intervalo entre el resplandor residual del Big Bang y el Amanecer Cósmico, cuando se formaron las primeras estrellas. El equipo describe este periodo como una etapa de aproximadamente 150 millones de años y afirma que no se ha observado directamente. Una detección permitiría a los investigadores estudiar cómo el universo pasó de un estado oscuro y casi vacío a las estructuras que se observan hoy.
¿Qué medirá CosmoCube y por qué es importante?
CosmoCube intentará medir una emisión de radio extremadamente débil del hidrógeno temprano a 10–50 MHz, mediante una antena larga y ligera desplegada en órbita lunar. La medición podría ayudar a los investigadores a estudiar la formación de las primeras estrellas y galaxias y a examinar cómo la materia oscura contribuyó a agrupar el hidrógeno en el universo temprano.
Durante los pasos por la cara oculta, se espera que el satélite reciba el apantallamiento necesario para observar la señal y conserve una vista del espacio. El plan científico del proyecto también depende de separar la emisión buscada de fuentes de radio mucho más brillantes, en especial las emisiones de la Vía Láctea.
Cómo está diseñado el pequeño satélite para afrontar una medición difícil
La nave utilizará un radiómetro miniaturizado totalmente integrado basado en tecnología RF-Systems-on-Chip. Comparará repetidamente la señal del cielo con fuentes de referencia incorporadas mediante un calibrador conmutado Dicke, un proceso destinado a corregir las derivas electrónicas y el ruido interno que, de otro modo, podrían parecer una señal cósmica.
Tras el retorno de los datos a la Tierra, los investigadores planean utilizar métodos estadísticos bayesianos para eliminar el ruido de primer plano. También prevén combinar simulaciones informáticas con mediciones en vuelo para reconstruir la respuesta de la antena en todo el cielo y restar las distorsiones restantes.
Surrey Space Technology Limited desarrolla la plataforma SSTL-21 en el Reino Unido. El desarrollo del instrumento incluye prototipos de laboratorio funcionales y pruebas ambientales. Entre los socios académicos de Cambridge figuran la Universidad de Portsmouth y STFC RAL Space, con participación de Malta; el equipo también participó en la convocatoria de ideas para misiones mini-Fast de la Agencia Espacial Europea, orientada a costes de misión inferiores a 50 millones de euros.
Qué significa esto para investigadores y universidades
Para los investigadores, CosmoCube es una vía propuesta para realizar observaciones que los radiotelescopios terrestres no pueden efectuar a las frecuencias necesarias. Para las universidades y organizaciones de investigación participantes, la misión combina cosmología, diseño de instrumentos de radio, pruebas térmicas de naves espaciales, calibración y análisis estadístico de datos. El trabajo involucra a la Universidad de Cambridge, la Universidad de Portsmouth, STFC RAL Space, Surrey Space Technology Limited y colaboradores internacionales.
Una carrera por preservar un entorno radioeléctrico lunar silencioso
El proyecto llega en un momento en que la cara oculta de la Luna atrae un interés más amplio para la radioastronomía y otras misiones. El equipo de CosmoCube señala que se están planificando misiones de Estados Unidos, India y otros países para aprovechar el silencio radioeléctrico de la Luna, lo que implica que este entorno de observación excepcionalmente tranquilo podría no permanecer inalterado indefinidamente.
Los detalles de la misión propuesta se publicaron en Nature Astronomy en 2026. El trabajo recibió apoyo, en parte, de la Agencia Espacial del Reino Unido, la Fundación Kavli y el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas, que forma parte de Investigación e Innovación del Reino Unido.
Preguntas frecuentes
¿Por qué CosmoCube no puede realizar estas observaciones desde la Tierra?
La ionosfera terrestre bloquea las frecuencias de 10–50 MHz que CosmoCube está diseñado para utilizar, y las transmisiones de radio, las telecomunicaciones y los satélites generan interferencias. Los pasos por la cara oculta lunar situarían a la Luna entre la nave y la Tierra, reduciendo ese ruido terrestre.
¿Cuándo podría lanzarse CosmoCube?
Los investigadores esperan que CosmoCube pueda lanzarse dentro de cinco años. El proyecto cuenta con financiación de la Agencia Espacial del Reino Unido, mientras que el trabajo del instrumento incluye prototipos de laboratorio, pruebas ambientales y el desarrollo de la plataforma espacial SSTL-21.
