Ostatnie testy nowego, potężnego przyrządu radarowego do obrazowania kosmosu zaowocowały niezwykle szczegółową fotografią powierzchni Księżyca. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie fakt, że zdjęcie zrobiono z Ziemi. Obraz przedstawia z niespotykanymi dotąd szczegółami i z całkiem nowej perspektywy miejsce lądowania misji Apollo 15. Pokazuje też możliwości nowego sprzętu, który niebawem pozwoli spojrzeć w najdalsze zakątki Układu Słonecznego.
Teleskop Green Bank w Zachodniej Wirginii został wyposażony w nowy, niestandardowy nadajnik fal radiowych. Jeszcze w listopadzie naukowcy w ramach testów wysłali sygnały radiowe w kierunku Księżyca. Następnie radioteleskopy na Ziemi przechwyciły odbite sygnały i na tej podstawie powstał niezwykle szczegółowy obraz struktury Hadley Rille, w pobliżu której w 1971 roku wylądowała misja Apollo 15.
Radar planetarny
Technologia zaprojektowana dla teleskopu Green Bank przez Raytheon Intelligence & Space toruje drogę do jeszcze lepszego obrazowania radarowego w przyszłości, które potencjalnie może pozwolić naukowcom na badanie obiektów nawet tak odległych jak Neptun. Większa moc pozwoli na lepsze wykrywanie i dokładniejsze obrazowanie nawet małych obiektów, choć już teraz rozdzielczość instrumentu pozwala na pokazanie zaledwie 5-metrowych obiektów. Technologia została opracowana w ramach współpracy badawczo-rozwojowej między NRAO (National Radio Astronomy Observatory), GBO (Green Bank Observatory ) i firmą Raytheon Intelligence & Space.
– Ten projekt daje zupełnie nowe możliwości zarówno dla NRAO, jak i GBO – powiedział Tony Beasley, dyrektor NRAO. – Wcześniej braliśmy udział w ważnych badaniach radarowych Układu Słonecznego, ale przekształcenie GBO w sterowalny, planetarny nadajnik radarowy znacznie rozszerzy nasze możliwości poszukiwania intrygujących nowych kierunków badań – dodał.
Obrazowanie radarowe Księżyca nie jest nowym pomysłem. Jest to niezwykle przydatne narzędzie do odkrywania drobnych struktur na powierzchni, a przy dłuższych falach nawet do sondowania tego, co znajduje się niezbyt głęboko pod powierzchnią, chociażby obserwowania zmian w gęstości regolitu.
Testy i pierwsze zdjęcie
W teście przeprowadzonym w listopadzie ubiegłego roku nowy nadajnik wysłał sygnał radarowy na Księżyc, celując w lądowisko Apollo 15 – niewielki skrawek Księżyca o średnicy około 3500 kilometrów znajdujący się setki tysięcy kilometrów od nadajnika.
Kiedy sygnał odbił się z powrotem, został zebrany przez Very Long Baseline Array. Jest to sieć radioteleskopów rozsianych po całych Stanach Zjednoczonych, które łączą się, tworząc talerz zbiorczy wielkości kontynentu. W oparciu o zwrócony sygnał uczeni stworzyli niezwykle szczegółowy obraz miejsca lądowania misji Apollo 15. To jedno z najdokładniejszych zdjęć Księżyca jakie kiedykolwiek wykonano z Ziemi.
Fot. NRAO/GBO/Raytheon/NSF/AUI
Otwór w górnej-środkowej części zdjęcia to krater Hadley C o średnicy około 6 kilometrów. Długa i przebiegająca częściowo w pobliżu krateru zygzakowata linia to Hadley Rille – koryto o długości 130 kilometrów i szerokości ponad jednego kilometra powstałe, jak uważają badacze, poprzez zawalenie się tunelu, w którym niegdyś płynęła rzeka lawy, pamiątka z czasów aktywności wulkanicznej Księżyca.
Plany na przyszłość
Naukowcy podkreślają, że testy miały na celu zweryfikowanie koncepcji działania instrumentu i były wykonane z wykorzystaniem słabego nadajnika. Obserwatorium Green Bank, National Radio Astronomy Observatory i Raytheon Intelligence & Space zamierzają bardziej rozwinąć tę technologię. Uczeni planują stworzyć podobny system radarowy o dużej mocy, który będzie mógł zobrazować nawet najdalsze obiekty w Układzie Słonecznym z niespotykaną dotąd szczegółowością.
Obecne prace skupiają się nad 500-kilowatowym nadajnikiem. Takie narzędzie byłoby przydatne dla wielu dziedzin nauki. Można by obserwować Księżyc w niespotykanej dotąd rozdzielczości, czy podglądnąć księżyce innych planet. Można by go nawet użyć do zobrazowania przelatujących w pobliżu Ziemi asteroid i śmieci kosmicznych, które są zbyt małe, aby je zobaczyć za pomocą teleskopów optycznych, ale można je sondować za pomocą technologii radarowej.
– Planowany system będzie krokiem naprzód w nauce, umożliwiając dostęp do nigdy wcześniej nie obserwowanych cech Układu Słonecznego bezpośrednio z Ziemi – powiedziała Karen O'Neil z Green Bank Observatory.
– Techniki radarowe mogą ostatecznie poprawić naszą zdolność eksploracji Układu Słonecznego – przyznał Steven Wilkinson z Raytheon Intelligence & Space. – Współpraca ze społecznością astronomów pozwala nam wykorzystać dziesięciolecia wiedzy na temat radarów w projekcie, który zapewnia obrazy obiektów bliskich Ziemi w wysokiej rozdzielczości – dodał.
Źródło: National Radio Astronomy Observatory, fot. Sophia Dagnello, NRAO/GBO/Raytheon/AUI/NSF/USGS
