美國科學家大膽設想！他們將要建造最新的射電望遠鏡，其面積達到了驚人的100平方公里，遠遠大於我們的中國天眼。不僅如此，這款望遠鏡甚至不是在地球上建造，而是要建在月球上！
這聽起來有點不可思議，但科學家們確實早就想去月球建造望遠鏡了。
我們知道，月球只有一面能夠朝向地球，這就是月球的正面；另一面永遠看不到地球，也叫做月球的背面。科學家認為，月球背面就是人類已知最佳的射電望遠鏡選址之一。
為什麼中國天眼要建在貴州的山溝溝里？就是為了避免人類電子設備產生的干擾。這種干擾看似微弱，但會給射電天文觀測帶來巨大的干擾，因此參觀者甚至連手機都不能攜帶。相比之下，月球直徑達到了3476公里，其龐大的身軀可以完全屏蔽來自地球的電磁干擾。
既然地表不行，我們能不能將這種望遠鏡建設在太空呢？答案同樣是否定的。在太空中，來自太陽風的等離子體噪聲將會干擾射電天文學的觀測。相比之下，月球可以提供一個等離子體空腔，屏蔽這種干擾。可以說，月球背面是最近、最完美的電磁波寧靜區。
幾十年前，科學家就有這樣的想法了。最近，美國天文學家和工程師們指出：未來已至，人類已經具備了實現這一壯舉的能力，可以着手準備了。
他們將這個項目命名為“用於黑暗時代和系外行星的無線電科學調查的月背陣列”，簡稱為FARSIDE，恰好就是（月球）背面的含義，我們姑且稱之為月背計劃。根據我們在2020年介紹的上一個FARSIDE概念中，月背望遠鏡的口徑大約有1公里。
加州理工學院天文學教授Gregg Hallinan是該概念的研究者之一，他提出的設想更加宏大，其佔地面積將超過100平方公里！
Hallinan向我們描述，該望遠鏡可以對宇宙中的其他恆星拍攝出前所未有的射電圖像，幫助我們了解它們的日冕物質拋射和高能粒子事件等，還能幫助我們了解其宜居帶內的系外行星周圍的磁層，這對於一顆行星的宜居性來說至關重要。
它也可以用於研究我們自己的恆星——太陽的活動，也可以觀測太陽系其他天體，甚至有望回答第九大行星是否存在的謎題。它甚至可以觀測宇宙的黑暗時代，也就是宇宙的早期歷史，那個時候宇宙中幾乎沒有恆星和星系，這段歷史一直是天文學家最好奇的話題。
為了滿足這方面的研究，研究人員設計的這一款望遠鏡可以在極低的無線電頻率下進行觀測，其頻率為3MHz。利用他們設計的雙極化偶極子天線的陣列，月背望遠鏡的靈敏度可以比地表提高100倍，獲得前所未有的超強觀測能力！
說了這麼多，美國人到底要怎樣建造呢？要知道，他們現在連宇航員都送不到月球上，更何況建造望遠鏡！
不過，建造望遠鏡未必需要人類親自上月球，美國宇航局的機器人就有望完成這項任務。
其實這些年來，美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）一直在開發Axel系列漫遊車。它的外形很像平衡車，但是體型更大，並且可以組合成為四輪車。Axel很擅長在球表面進行無人工作，並且能夠在陡峭、崎嶇的地形上工作。經過20多年的發展，其功能已經非常強大，並且一直在等待着適合自己的任務。
除了和JPL合作之外，他們還看中了藍色起源的藍月着陸器。藍色起源是很強大的私人太空公司，掌門人就是前世界首富傑夫·貝佐斯。該公司的首席科學家Steve Squyres，更是美國宇航局勇氣號和機遇號兩大火星車的主要研究人員，經驗豐富。
建成之後，望遠鏡運行所需的能源也是一個問題。研究人員指出，他們可以採用多任務放射性同位素熱發電機（MMRTG）提供電力。而且，如果能夠使用藍月着陸器，他們還能夠改進這方面的設計。
就算不需要人，建造望遠鏡的材料該如何運輸呢？實際上，該望遠鏡和我們的中國天眼並不完全相同，雖然都叫射電望遠鏡，但美國準備在月背建造的是射電望遠鏡陣列。這種望遠鏡不需要像天眼一樣採用一塊塊的反射單元，也不需要像光學望遠鏡一樣採用鏡片，甚至連地球表面望遠鏡陣列的天線都用不上，而是採用特殊的繫繩。
根據Hallinan的設想，這種繫繩呈扁平狀，厚度僅有1~2毫米，其中有嵌入式天線，並且具備光學通信和導電的能力，只需按照設計的圖樣鋪在月球背面即可。
具體來說，建造該望遠鏡需要利用Axel漫遊車牽引一根長達12公里的繫繩，每一根繫繩上都有64個遠程供電的電子節點。
研究人員設計了4種不同的陣列分布模式，其中四臂螺旋的形狀是最優選擇，也就是利用4台漫遊車。因為這可以讓每一台漫遊車行走的軌跡最短，換句話說，繫繩的長度可以足夠短，對於漫遊車的承載能力要求比較低，更容易實現。
按照Hallinan等人的概念來設想，月背計劃的望遠鏡佔地面積將超過100平方公里！
另外還有一個問題，那就是月球表面的惡劣環境。要知道，月球在黑夜中溫度可以下降到-100℃以下，這對許多設備來說都是巨大的威脅。不過，JPL的工程師已經設計出了一款新的天線接收器，其電子元件可以在極低溫的環境下正常工作，這就不需要額外的加熱設施了。
儘管有了這些解決方案，研究人員也不是最終拍板的人。Hallinan指出，如果能夠馬上展開下一步的工作，那麼最早在2028年之前就可以將望遠鏡的相關設施發射到月球背面。
至於美國宇航局何時採取這樣的行動，那就不好說了。
