Cratera Tycho Cratera lunar revelada em detalhes intrincados – uma nova e poderosa tecnologia de radar revelará os segredos do sistema solar

Vista parcialmente processada da cratera Tycho com uma resolução de cerca de cinco metros por cinco metros e contendo aproximadamente 1,4 bilhão de pixels, capturada durante um projeto de radar pelo Observatório do Banco Verde, o Observatório Nacional de Radioastronomia, Inteligência Raytheon e Espaço usando o telescópio Banco Verde e antenas em uma matriz A linha de base é muito longa. Cobrindo uma área de 200 quilômetros por 175 quilômetros, esta imagem é grande o suficiente para conter a cratera Taiko, que tem 86 quilômetros de diâmetro. Crédito: NRAO / GBO / Raytheon / NSF / AUI

O Green Bank Observatory da National Science Foundation (GBO), o National Radio Astronomy Observatory (NRAO) e a Raytheon Intelligence & Space (RI&S) divulgaram uma nova imagem de alta resolução da lua, a imagem mais alta já capturada da Terra usando um novo radar. Tecnologia no Green Bank Telescope (GBT).

A nova imagem da cratera Tycho tem uma resolução de cerca de cinco metros por cinco metros e contém aproximadamente 1,4 bilhão de pixels. A imagem cobre uma área de 200 quilômetros por 175 quilômetros, garantindo que os cientistas e engenheiros participantes capturaram toda a cratera, que tem 86 quilômetros de diâmetro. Tony Beasley, diretor do Observatório Nacional de Radioastronomia e vice-presidente de radioastronomia da Associated Universities, Inc. (AUI). “Enquanto esperamos mais trabalhos para melhorar essas imagens, estamos entusiasmados em compartilhar esta imagem maravilhosa com o público e esperamos compartilhar mais imagens deste projeto em um futuro próximo.”

GBT – o maior radiotelescópio totalmente dirigível do mundo – será equipado no final de 2020 com a nova tecnologia desenvolvida pela Raytheon Intelligence & Space e GBO, que permite transmitir um sinal de radar para o espaço. Usando GBT e antenas do Very Long Baseline Array (VLBA), muitos testes foram conduzidos desde então, com foco na superfície lunar, incluindo a cratera Tycho e NASA Locais de pouso da Apollo.

Telescópio Green Bank em West Virginia, EUA. Crédito: GBO / AUI / NSF

Como esse sinal de radar de baixa potência é traduzido em imagens que podemos ver? “Isso é feito por meio de um processo chamado Synthetic Aperture Radar, ou SAR”, explicou o engenheiro do GBO Galen Watts. “Como cada pulso é enviado pelo GBT, ele é refletido de volta para o alvo, a superfície lunar neste caso, e recebido e armazenado. Os pulsos armazenados são comparados entre si e analisados ​​para produzir uma imagem. O transmissor, o alvo, e os receptores estão em constante movimento conforme nos movemos pelo espaço. Embora você possa pensar que isso pode dificultar a produção de uma imagem, na verdade produz dados mais significativos. “

Este movimento causa pequenas diferenças de pulso de radar a pulso. Essas diferenças são examinadas e usadas para calcular uma resolução de imagem mais alta do que é possível com observações estáticas, bem como para aumentar a precisão da distância ao alvo, quão rápido o alvo está se movendo em direção ou para longe do receptor e como o alvo está se movendo no campo de visão. “Dados de radar como este nunca foram registrados antes a esta distância ou precisão”, disse Watts. “Isso já foi feito antes em distâncias de algumas centenas de quilômetros, mas não nas centenas de milhares de quilômetros deste projeto, e não em alta resolução como um metro ou mais nessas distâncias. Tudo isso requer muita computação horas. Há cerca de dez anos. Sobre isso, levaria meses de computação para obter uma imagem de um único receptor, e talvez um ano ou mais de mais de um. ”

Esses resultados iniciais promissores conquistaram o apoio da comunidade científica para o projeto e, no final de setembro, a colaboração recebeu US $ 4,5 milhões em financiamento da National Science Foundation para projetar formas nas quais o projeto pudesse ser ampliado (Prêmio de Design de Infraestrutura de Pesquisa em Média Escala-1 AST- 2131866). “Após esses projetos, se conseguirmos atrair financiamento total, seremos capazes de construir um sistema centenas de vezes mais poderoso do que o sistema atual e usá-lo para explorar o sistema solar”, disse Beasley. “Esse novo sistema abriria uma janela para o universo, permitindo-nos ver os planetas e corpos celestes vizinhos de uma maneira totalmente nova.”

West Virginia tem uma longa história de instalações que deram contribuições significativas para expandir nosso conhecimento científico do universo. O senador da Virgínia Ocidental Joe Manchin III compartilhou: “Novas imagens e detalhes da cratera Tycho na Lua usando tecnologia de radar no Telescópio Green Bank mostram que avanços incríveis na ciência estão sendo feitos aqui na Virgínia Ocidental. Por mais de duas décadas, o GBT tem ajudado pesquisadores na exploração e compreensão do universo melhor. Por meio de meu assento no Subcomitê de Comércio, Justiça e Ciência, tenho apoiado fortemente esses avanços tecnológicos no GBT, que agora permitirão que o GBT transmita sinais de radar para o espaço e garanta seu papel crítico na pesquisa em astronomia nos próximos anos. Estou ansioso para ver mais imagens incríveis e futuras descobertas de nosso sistema solar, e continuarei a trabalhar com a National Science Foundation para defender fundos para apoiar projetos no Green Bank Observatory.

Já se passaram anos desde que a tecnologia foi feita e é parte de um acordo de cooperação em pesquisa e desenvolvimento entre NRAO, GBO e RI&S. Um futuro sistema de radar de alta potência combinado com a cobertura do céu do GBT irá gerar imagens de objetos no sistema solar com detalhes e sensibilidade sem precedentes. Espere imagens mais emocionantes surgirem neste outono, já que o processamento desses dados iniciais com dezenas de bilhões de pixels de informações vale a pena esperar.

O National Radio Astronomy Observatory e o Green Bank Observatory são instalações da National Science Foundation e operam sob um acordo de cooperação entre Associated Universities, Inc.