El Observatorio Green Bank (GBO) de la National Science Foundation, el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) y Raytheon Intelligence & Space (RI&S) han publicado una nueva imagen de alta resolución de la Luna, la más alta jamás tomada desde el suelo utilizando una nueva tecnología de radar. en el Green Bank Telescope (GBT).

La resolución de la nueva imagen del cráter Tycho es cercana a cinco metros por cinco metros y contiene aproximadamente 1.4 mil millones de píxeles. La imagen cubre un área de 200 km por 175 km, lo que garantiza que los científicos e ingenieros involucrados hayan capturado todo el cráter, que mide 86 km de diámetro. «Esta es la imagen de radar de apertura sintética más grande que hemos producido hasta la fecha con la ayuda de nuestros socios de Raytheon», dijo el Dr. Tony Beasley, Director del Observatorio Nacional de Radioastronomía y Vicepresidente de Radioastronomía de Associated Universities, Inc. ( AUI). «Aunque hay más trabajo por delante para mejorar estas imágenes, estamos emocionados de compartir esta increíble imagen con el público y esperamos poder compartir más imágenes de este proyecto en un futuro cercano».

El GBT, el radiotelescopio totalmente orientable más grande del mundo, se equipó a fines de 2020 con una nueva tecnología desarrollada por Raytheon Intelligence & Space y GBO, lo que le permite transmitir una señal de radar al espacio. Utilizando antenas GBT y Very Long Baseline Array (VLBA), se han realizado varias pruebas desde entonces, centrándose en la superficie de la Luna, incluido el cráter Tycho y NASA Sitios de aterrizaje de Apolo.

Telescopio Green Bank en West Virginia, Estados Unidos. Crédito: GBO / AUI / NSF

¿Cómo se traduce esta señal de radar de baja potencia en imágenes que podemos ver? «Esto se hace con un proceso llamado radar de apertura sintética o SAR», explicó Galen Watts, ingeniero de GBO. “A medida que el GBT transmite cada pulso, se refleja en el objetivo, en este caso la superficie de la luna, y se recibe y almacena. Los pulsos almacenados se comparan entre sí y se analizan para producir una imagen. El transmisor, el objetivo y los receptores están en constante movimiento a medida que nos movemos por el espacio. Si bien podría pensar que esto podría dificultar la producción de una imagen, en realidad produce datos más importantes. «

Este movimiento provoca pequeñas diferencias de pulso de radar de pulso a pulso. Estas diferencias se examinan y utilizan para calcular una resolución de imagen más alta de la que es posible con observaciones estacionarias, así como para aumentar la resolución de la distancia al objetivo, la rapidez con la que el objetivo se acerca o se aleja del receptor y la forma en que el objetivo se mueve en el campo de visión. “Nunca antes se habían registrado datos de radar como este a esta distancia o resolución”, dijo Watts. “Esto se ha hecho antes a distancias de unos pocos cientos de kilómetros, pero no a las escalas de cientos de miles de kilómetros de este proyecto, y no con las altas resoluciones de un metro o más a estas distancias. Todo esto requiere muchas horas de computación. Hace unos diez años, se habrían necesitado meses de informática para obtener una de las imágenes de un receptor y tal vez un año o más de más de una ”.

Estos resultados prometedores obtuvieron el apoyo de la comunidad científica para el proyecto y, a fines de septiembre, la colaboración recibió $ 4.5 millones en fondos de la National Science Foundation para diseñar formas de extender el proyecto (Premio de Diseño de Infraestructura de Investigación de Escala Promedio AST-2131866). “Después de estos proyectos, si podemos atraer fondos completos, podremos construir un sistema cientos de veces más poderoso que el actual y usarlo para explorar el Sistema Solar”, dijo Beasley. «Este nuevo sistema abriría una ventana al Universo, permitiéndonos ver nuestros planetas y los objetos celestes vecinos de una forma completamente nueva».

West Virginia tiene una larga historia de instalaciones que han hecho contribuciones significativas para expandir nuestro conocimiento científico del Universo. El senador de Virginia Occidental Joe Manchin III compartió: “Nuevas imágenes y detalles del cráter Tycho en la Luna que se encontraron usando tecnología de radar en el Telescopio Green Bank muestran que se están logrando avances increíbles en la ciencia aquí mismo en Virginia Occidental. Durante más de dos décadas, GBT ha ayudado a los investigadores a explorar y comprender mejor el Universo. A través de mi puesto en el Subcomité de Apropiaciones para el Comercio, la Justicia y la Ciencia, he apoyado firmemente estos avances tecnológicos en el GBT, que ahora permitirán al GBT transmitir señales de radar al espacio y garantizar su papel fundamental en la investigación astronómica durante los próximos años. . Espero ver más imágenes asombrosas y futuros descubrimientos de nuestro Sistema Solar, y continuaré trabajando con la National Science Foundation para abogar por proyectos de financiamiento en apoyo del Green Bank Observatory.

Esta tecnología se ha desarrollado durante años como parte de un acuerdo cooperativo de investigación y desarrollo entre NRAO, GBO y RI&S. Un futuro sistema de radar de alta potencia combinado con la cobertura del cielo del GBT tomará imágenes de los objetos del Sistema Solar con un detalle y una sensibilidad sin precedentes. Espere imágenes más emocionantes este otoño, ya que el procesamiento de estos datos iniciales con decenas de miles de millones de píxeles de información vale la pena esperar.

El Observatorio Nacional de Radioastronomía y el Observatorio Green Bank son instalaciones de la National Science Foundation, operadas bajo el acuerdo de cooperación de Associated Universities, Inc.