Ο κρατήρας φεγγαριού Tycho Crater αποκαλύφθηκε με περίπλοκες λεπτομέρειες – η ισχυρή νέα τεχνολογία ραντάρ θα αποκαλύψει τα μυστικά του ηλιακού συστήματος

Το Παρατηρητήριο Green Bank του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών (GBO), το National Radio Astronomy Observatory (NRAO) και το Raytheon Intelligence & Space (RI&S) έδωσαν στη δημοσιότητα μια νέα εικόνα υψηλής ανάλυσης του φεγγαριού, την υψηλότερη εικόνα που έχει ληφθεί ποτέ από τη Γη με νέο ραντάρ. Τεχνολογία στο τηλεσκόπιο Green Bank (GBT).

Η νέα εικόνα του Tycho Crater έχει ανάλυση κοντά στα πέντε μέτρα επί πέντε μέτρα και περιέχει περίπου 1,4 δισεκατομμύρια εικονοστοιχεία. Η εικόνα καλύπτει μια περιοχή 200 χιλιομέτρων επί 175 χιλιομέτρων, διασφαλίζοντας ότι οι συμμετέχοντες επιστήμονες και μηχανικοί κατέλαβαν ολόκληρο τον κρατήρα, ο οποίος έχει διάμετρο 86 χιλιόμετρα. Tony Beasley, διευθυντής του Εθνικού Παρατηρητηρίου Ραδιοαστρονομίας και αντιπρόεδρος ραδιοαστρονομίας στα Associated Universities, Inc. (AUI). «Ενώ περιμένουμε περαιτέρω εργασία για τη βελτίωση αυτών των εικόνων, είμαστε ενθουσιασμένοι που θα μοιραστούμε αυτή την υπέροχη εικόνα με το κοινό και ανυπομονούμε να μοιραστούμε περισσότερες εικόνες από αυτό το έργο στο εγγύς μέλλον».

Το GBT – το μεγαλύτερο πλήρως διευθυνόμενο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο – θα εξοπλιστεί στα τέλη του 2020 με νέα τεχνολογία που αναπτύχθηκε από την Raytheon Intelligence & Space και την GBO, η οποία του επιτρέπει να μεταδίδει σήμα ραντάρ στο διάστημα. Χρησιμοποιώντας GBT και κεραίες από τον πολύ μακρύ πίνακα βάσης (VLBA), έχουν πραγματοποιηθεί πολλές δοκιμές από τότε, εστιάζοντας στην σεληνιακή επιφάνεια, συμπεριλαμβανομένου του κρατήρα Tycho και NASA Θέσεις προσγείωσης του Απόλλωνα.

Τηλεσκόπιο Green Bank στη Δυτική Βιρτζίνια, ΗΠΑ. Πίστωση: GBO/AUI/NSF

Πώς μεταφράζεται αυτό το σήμα ραντάρ χαμηλής ισχύος σε εικόνες που μπορούμε να δούμε; “Αυτό γίνεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται Synthetic Aperture Radar, ή SAR”, εξήγησε ο μηχανικός της GBO, Galen Watts. “Επειδή κάθε παλμός αποστέλλεται από το GBT, αντανακλάται πίσω στο στόχο, τη σεληνιακή επιφάνεια σε αυτή την περίπτωση και λαμβάνεται και αποθηκεύεται. Οι αποθηκευμένοι παλμοί συγκρίνονται μεταξύ τους και αναλύονται για να παράγουν μια εικόνα. Ο πομπός, στόχος, και οι δέκτες κινούνται συνεχώς καθώς κινούμαστε στο διάστημα. Ενώ μπορεί να πιστεύετε ότι αυτό μπορεί να κάνει την παραγωγή μιας εικόνας πιο δύσκολη, παράγει πραγματικά πιο σημαντικά δεδομένα. “

Αυτή η κίνηση προκαλεί μικρές διαφορές από παλμό ραντάρ σε παλμό. Αυτές οι διαφορές εξετάζονται και χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό υψηλότερης ανάλυσης εικόνας από ό, τι είναι δυνατό με στατικές παρατηρήσεις, καθώς και για την αύξηση της ακρίβειας της απόστασης από το στόχο, πόσο γρήγορα κινείται ο στόχος προς ή μακριά από τον δέκτη και πώς ο στόχος κινείται στο οπτικό πεδίο. “Δεδομένα ραντάρ όπως αυτό δεν έχουν καταγραφεί ποτέ πριν σε αυτήν την απόσταση ή ακρίβεια”, δήλωσε ο Watts. “Αυτό είχε γίνει στο παρελθόν σε αποστάσεις μερικών εκατοντάδων χιλιομέτρων, αλλά όχι σε εκατοντάδες χιλιάδες χιλιόμετρα σε αυτό το έργο, και όχι σε πολύ υψηλές αναλύσεις ενός μέτρου σε αυτές τις αποστάσεις. Όλα αυτά απαιτούν πολύ υπολογισμό ώρες. Δέκα περίπου χρόνια πριν Σχετικά με αυτό, θα χρειάζονταν μήνες υπολογισμού για να ληφθεί μια εικόνα από έναν μόνο δέκτη, και ίσως ένα χρόνο περίπου από περισσότερους από έναν ».

Αυτά τα πολλά υποσχόμενα πρώιμα αποτελέσματα συγκέντρωσαν την υποστήριξη του έργου από την επιστημονική κοινότητα και στα τέλη Σεπτεμβρίου η συνεργασία έλαβε χρηματοδότηση 4,5 εκατομμυρίων δολαρίων από το Εθνικό Foundationδρυμα Επιστημών για τον σχεδιασμό τρόπων με τους οποίους το έργο θα μπορούσε να κλιμακωθεί (Medium-Scale Research Infrastructure Design Award-1 AST- 2131866). “Μετά από αυτά τα σχέδια, αν μπορούμε να προσελκύσουμε πλήρη χρηματοδότηση, θα μπορέσουμε να χτίσουμε ένα σύστημα εκατοντάδες φορές πιο ισχυρό από το τρέχον σύστημα και να το χρησιμοποιήσουμε για να εξερευνήσουμε το ηλιακό σύστημα”, δήλωσε ο Beasley. «Ένα τέτοιο νέο σύστημα θα ανοίξει ένα παράθυρο στο σύμπαν, επιτρέποντάς μας να δούμε τους γειτονικούς πλανήτες και τα ουράνια σώματα με έναν εντελώς νέο τρόπο».

Η Δυτική Βιρτζίνια έχει μακρά ιστορία εγκαταστάσεων που έχουν συμβάλει σημαντικά στην επέκταση της επιστημονικής μας γνώσης για το σύμπαν. Ο γερουσιαστής της Δυτικής Βιρτζίνια Joe Manchin III μοιράστηκε: “Νέες εικόνες και λεπτομέρειες του Crater Tycho on the Moon χρησιμοποιώντας τεχνολογία ραντάρ στο τηλεσκόπιο Green Bank δείχνουν ότι εδώ στη Δυτική Βιρτζίνια σημειώνονται εκπληκτικές εξελίξεις στην επιστήμη. Για περισσότερες από δύο δεκαετίες, η GBT έχει βοηθήσει ερευνητές Στην εξερεύνηση και κατανόηση του σύμπαντος καλύτερα. Μέσω της έδρας μου στην υποεπιτροπή Εμπορίου, Δικαιοσύνης και Επιστήμης, υπήρξα ισχυρός υποστηρικτής αυτών των τεχνολογικών εξελίξεων στην GBT, η οποία θα επιτρέψει τώρα στην GBT να μεταδώσει σήματα ραντάρ στο διάστημα και να διασφαλίσει τον κρίσιμο ρόλο της στην αστρονομική έρευνα για τα επόμενα χρόνια. Ανυπομονώ να δω περισσότερες εκπληκτικές εικόνες και μελλοντικές ανακαλύψεις του ηλιακού μας συστήματος και θα συνεχίσω να συνεργάζομαι με το Εθνικό Scienceδρυμα Επιστημών για να υποστηρίξω τη χρηματοδότηση για την υποστήριξη έργων στο Παρατηρητήριο της Green Bank.

Έχουν περάσει χρόνια από τότε που δημιουργήθηκε η τεχνολογία και είναι μέρος μιας συμφωνίας συνεργασίας έρευνας και ανάπτυξης μεταξύ NRAO, GBO και RI&S. Ένα μελλοντικό σύστημα ραντάρ υψηλής ισχύος σε συνδυασμό με την κάλυψη του GBT στον ουρανό θα απεικονίζει αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα με πρωτοφανή λεπτομέρεια και ευαισθησία. Περιμένετε να εμφανιστούν πιο συναρπαστικές εικόνες αυτό το φθινόπωρο, καθώς η επεξεργασία αυτών των πρώτων δεδομένων με δεκάδες δισεκατομμύρια pixel πληροφοριών αξίζει την αναμονή.

Το Εθνικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας και το Παρατηρητήριο Green Bank είναι εγκαταστάσεις του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών και λειτουργούν βάσει συμφωνίας συνεργασίας των Associated Universities, Inc.