Il cratere lunare Tycho Crater rivelato in intricati dettagli: la nuova potente tecnologia radar rivelerà i segreti del sistema solare

Il Green Bank Observatory della National Science Foundation (GBO), il National Radio Astronomy Observatory (NRAO) e il Raytheon Intelligence & Space (RI&S) hanno rilasciato una nuova immagine ad alta risoluzione della luna, l’immagine più alta mai catturata dalla Terra utilizzando un nuovo radar. Tecnologia sul Green Bank Telescope (GBT).

La nuova immagine di Tycho Crater ha una risoluzione di circa cinque metri per cinque e contiene circa 1,4 miliardi di pixel. L’immagine copre un’area di 200 chilometri per 175 chilometri, assicurando che gli scienziati e gli ingegneri partecipanti abbiano catturato l’intero cratere, che ha un diametro di 86 chilometri. Tony Beasley, direttore del National Radio Astronomy Observatory e vicepresidente della radioastronomia presso Associated Universities, Inc. (AUI). “Mentre attendiamo ulteriori lavori per migliorare queste immagini, siamo entusiasti di condividere questa meravigliosa immagine con il pubblico e non vediamo l’ora di condividere altre immagini di questo progetto nel prossimo futuro”.

Il GBT, il radiotelescopio completamente orientabile più grande del mondo, sarà dotato alla fine del 2020 di una nuova tecnologia sviluppata da Raytheon Intelligence & Space e GBO, che gli consente di trasmettere un segnale radar nello spazio. Utilizzando GBT e antenne del Very Long Baseline Array (VLBA), da allora sono stati condotti molti test, concentrandosi sulla superficie lunare, tra cui Tycho Crater e NASA Luoghi di atterraggio dell’Apollo.

Telescopio Green Bank in West Virginia, USA. Credito: GBO/AUI/NSF

Come viene tradotto questo segnale radar a bassa potenza in immagini che possiamo vedere? “Questo viene fatto attraverso un processo chiamato Synthetic Aperture Radar, o SAR”, ha spiegato l’ingegnere GBO Galen Watts. “Poiché ogni impulso viene inviato dal GBT, viene riflesso sul bersaglio, in questo caso la superficie lunare, e ricevuto e memorizzato. Gli impulsi memorizzati vengono confrontati tra loro e analizzati per produrre un’immagine. Il trasmettitore, il bersaglio, e i ricevitori sono in costante movimento mentre ci muoviamo nello spazio. Anche se si potrebbe pensare che questo possa rendere più difficile la produzione di un’immagine, in realtà produce dati più significativi”.

Questo movimento provoca lievi differenze da impulso radar a impulso. Queste differenze vengono esaminate e utilizzate per calcolare una risoluzione dell’immagine più elevata di quella possibile con le osservazioni statiche, nonché per aumentare la precisione della distanza dal bersaglio, la velocità con cui il bersaglio si avvicina o si allontana dal ricevitore e come il bersaglio si sta muovendo attraverso il campo visivo. “Dati radar come questo non sono mai stati registrati prima a questa distanza o precisione”, ha detto Watts. “Questo è stato fatto prima a distanze di poche centinaia di chilometri, ma non per le centinaia di migliaia di chilometri in questo progetto, e non a risoluzioni molto elevate di un metro o giù di lì a queste distanze. Tutto ciò richiede molto lavoro di calcolo ore. Dieci anni fa circa, ci sarebbero voluti mesi di calcolo per ottenere un’immagine da un singolo ricevitore, e forse un anno o giù di lì da più di uno.

Questi primi promettenti risultati hanno ottenuto il sostegno per il progetto dalla comunità scientifica e alla fine di settembre la collaborazione ha ricevuto $ 4,5 milioni di finanziamenti dalla National Science Foundation per progettare modi in cui il progetto potesse essere esteso (Medium Scale Research Infrastructure Design Award-1 AST- 2131866). “Dopo questi progetti, se saremo in grado di ottenere un pieno sostegno finanziario, saremo in grado di costruire un sistema centinaia di volte più potente del sistema attuale e usarlo per esplorare il sistema solare”, ha detto Beasley. “Un tale nuovo sistema aprirebbe una finestra sull’universo, permettendoci di vedere i pianeti e i corpi celesti vicini in un modo completamente nuovo”.

Il West Virginia ha una lunga storia di strutture che hanno dato un contributo significativo all’espansione della nostra conoscenza scientifica dell’universo. Il senatore della West Virginia Joe Manchin III ha condiviso: “Nuove immagini e dettagli del cratere Tycho sulla Luna che utilizzano la tecnologia radar sul Green Bank Telescope mostrano che qui in West Virginia vengono fatti incredibili progressi nella scienza. Per più di due decenni, GBT ha aiutato ricercatori Nell’esplorare e comprendere meglio l’universo. Attraverso il mio posto nel Sottocomitato Commercio, Giustizia e Scienza, sono stato un forte sostenitore di questi progressi tecnologici in GBT, che ora consentiranno a GBT di trasmettere segnali radar nello spazio e garantire il suo ruolo fondamentale nella ricerca astronomica per gli anni a venire. Non vedo l’ora di vedere altre immagini sorprendenti e future scoperte del nostro sistema solare, e continuerò a lavorare con la National Science Foundation per sostenere i finanziamenti per sostenere i progetti presso il Green Bank Observatory.

Sono passati anni da quando la tecnologia è stata realizzata e fa parte di un accordo di cooperazione in ricerca e sviluppo tra NRAO, GBO e RI&S. Un futuro sistema radar ad alta potenza combinato con la copertura del cielo di GBT imprimerà immagini di oggetti nel sistema solare con dettagli e sensibilità senza precedenti. Aspettatevi che emergano immagini più entusiasmanti questo autunno, poiché l’elaborazione di questi primi dati con decine di miliardi di pixel di informazioni vale la pena aspettare.

Il National Radio Astronomy Observatory e il Green Bank Observatory sono strutture della National Science Foundation e sono gestiti nell’ambito di un accordo di cooperazione da Associated Universities, Inc.