Nästa generations astrofysikforskning med månen som hemmabas och University of Alabama i Huntsville (UAH) som dess datacenter i världsklass är målen för ett flerårigt, 237 miljoner dollar NASA-satellituppdrag föreslagit av en UAH-astrofysikers samarbetsgrupp.

Dr. Richard S. Miller främjar förslaget om UAH, som är den ledande institutionen. Nio andra institutioner nationellt samarbetar om astrofysikuppdraget Lunar Occultation Explorer (LOX), som använder en unik ny teknik för att studera supernovor och etablera månen som en plattform för astrofysik.

Förslaget lämnades till NASA:s Medium-class Explorer-program (MIDEX) i december. Ett beslut kan komma inom de närmaste sex månaderna.

"Om det accepteras, LOX kommer att vara det första dedikerade astrofysikuppdraget till månen, Dr. Miller säger. "Om uppdraget accepteras, science operations center skulle ligga här vid UAH."

UAH skulle vara navet för missionsvetenskap och dataanalys, Dr. Miller säger, vilket skulle göra universitetet till en "plats för globala astrofysikforskare och våra medarbetare."

Efter den beräknade lanseringen 2023, LOX-uppdraget skulle placera en satellit med en uppsättning av 45 till 100 gammastrålningssensorer i månens omloppsbana för att studera termonukleär, eller typ IA, supernovor.

"Supernovor är kosmos fyrar, Dr. Miller säger. "De kan berätta om kosmos form och expansionshistoria, har en djup inverkan på den kemiska utvecklingen av galaxer och är spännande stjärnlaboratorier."

Strukturen, sammansättning och mångfald av supernovor betraktas inom forskarvärlden som grundläggande astrofysiska frågor. För att studera dem, LOX-uppdraget skulle förlita sig på Lunar Occultation Technique (LOT), vars utveckling och testning leddes av Dr. Miller vid UAH.

LOT använder ockultationen, eller förmörkelser, av en kosmisk källa vid månen för att ta gammastrålar "ögonblicksbilder" av universum bortom. Det fungerar bäst runt luftlösa planetkroppar som månen.

"Vi kommer att studera supernovor genom att upptäcka och använda deras kärnkraftsutsläpp, " säger Dr. Miller. "Om det accepteras, LOX kommer att vara det första astrofysikuppdraget med gammastrålning på nästan 20 år."

2016, Dr. Millers grupp använde data arkiverad från NASA Lunar Prospector-uppdraget 1998-99 med LOT-analysen för att hitta den första astrofysiska högenergikällan som någonsin upptäckts från månen, en välkänd galaktisk röntgenkälla vid namn Cygnus X-1 som tros innefatta ett svart hål. Den upptäckten var en del av principbevisarbetet för tekniken.

"Det gav oss förtroendet att vi kunde gå vidare och föreslå ett fullskaligt uppdrag, " han säger, tillade att Lunar Prospector hade en mycket liten detektor designad för att studera månen. Det enda instrumentet på LOX-satelliten kommer att vara betydligt större, överstigande 4, 000 kvadratcentimeter i yta, för att ge mycket större känslighet för att överblicka kosmos.

Målet med uppdraget är att tillhandahålla en systematisk undersökning av supernovor, att klassificera dem, att undersöka egenskaperna hos deras mångfald och att förstå deras explosionsprocesser.

"Av särskilt intresse för mig, Lunar Occultation Technique är en helt ny väg för att göra högenergiastrofysik, " säger Dr. Miller.

Förslagets prislapp på 237 miljoner dollar täcker design och konstruktion av satelliten och instrumentet, samt uppdragets driftskostnader under minst tre år. Dr. Miller säger att det är ett relativt fynd jämfört med mer komplexa traditionella tekniker utformade för att ta itu med samma vetenskap, som kan kräva utveckling av helt ny teknik.

Teamet med tio universitet består av kärnastrofysiker, supernovexperter, simulerings- och modelleringsexperter, planetforskare och missionsexperter.