Радиоастрономы смогли получить изображение Луны с самой высокой из когда-либо полученных с Земли детализацией. Кратер Тихо стал объектом для испытания нового оборудования на 100-метровом телескопе обсерватории Грин Бэнк. Это стало возможным благодаря новой радарной технологии, применённой на 100-метровом телескопе обсерватории Грин-Бэнк (GBT).
Пространственное разрешение нового изображения кратера Тихо составляет почти пять метров и содержит около 1,4 миллиарда пикселей. Для сравнения, разрешение снимков Луны c оптического телескопа Hubble составляет около 60 метров. Радарное изображение охватывает площадь 200 на 175 километров, что позволило учёным и инженерам запечатлеть весь кратер, диаметр которого составляет 86 километров. «Это самое детализированное изображение, полученное с помощью радара с синтезированной апертурой, которое мы создали на сегодняшний день», — сказал доктор Тони Бисли, директор Национальной радиоастрономической обсерватории.
GBT — крупнейший в мире полноповоротный радиотелескоп — был оснащён в конце 2020 года новым передатчиком мощностью 500 киловатт, разработанным компанией Raytheon, что позволило телескопу передавать радиолокационный сигнал в космос. Ранее для этого служил телескоп Arecibo, но он разрушился в 2019 году. В январе 2021 года были проведены пробные наблюдения места посадки Apollo 15, в которых помимо GBT участвовала Антенная решётка со сверхдлинными базами (VLBA).
Как же радиолокационный сигнал преобразуется в изображения, которые мы можем увидеть? «Такой процесс носит название «радиолокационное синтезирование апертуры», или РСА (SAR)», – объяснил Гален Уоттс, инженер GBO. «Каждый радиоимпульс, передаваемый передатчиком при помощи остронаправленной антенны телескопа в направлении Луны, отражается от ее поверхности, а затем регистрируется приёмником. Сохранённые сигналы сравниваются друг с другом и анализируются для получения изображения. Передатчик, цель и приёмник постоянно движутся, поскольку Земля и Луна перемещаются в пространстве. Хотя вы можете подумать, что это, возможно, усложнит процесс получения изображения, на самом деле это позволяет получить более важные данные».
Взаимное движение вызывает небольшие различия в радиоимпульсах. Эти различия анализируются, что позволяет достичь разрешения изображения, превышающего то, которое возможно при стационарных наблюдениях. Анализ также необходим для достижения высокой разрешающей способности по дальности до цели, по скорости перемещения цели к приёмнику или от него, а также перемещения цели в поле зрения.
«Подобные радиолокационные данные никогда ранее не регистрировались на таком расстоянии и с таким разрешением”, – сказал Уоттс. “Это работало раньше на расстояниях в несколько сотен километров, но не в масштабе сотен тысяч километров, как в рамках этого проекта, и не с высоким разрешением в метр или около того на таких расстояниях. Подобные наблюдения на таких расстояниях и с такой детализацией требуют большого количества вычислительного времени. Лет десять назад для получения одного из изображений с одного приёмника потребовались бы месяцы вычислений, а с нескольких — год или больше».
Многообещающие первые результаты вызвали поддержку проекта со стороны научного сообщества, и в конце сентября группа получила от Национального научного фонда финансирование в размере 4,5 миллиона долларов на разработку способов расширения проекта. Учёные надеются, что смогут создать систему в сотни раз мощнее нынешней и использовать её для радиолокационных исследований Солнечной системы. Это откроет нам окно во Вселенную, позволив увидеть соседние планеты и небесные объекты совершенно по-новому.
Права: NRAO/GBO/Raytheon/NSF/AUI, источник: public.nrao.edu
Автор: Игорь Тирский
Источник: public.nrao.edu