Green Bank Observatory (GBO) e National Radio Astronomy Observatory (NRAO) della National Science Foundation e Raytheon Intelligence &Space (RI&S) hanno rilasciato una nuova immagine ad alta risoluzione della luna, il più alto mai rilevato da terra utilizzando la nuova tecnologia radar del Green Bank Telescope (GBT).

La risoluzione della nuova immagine del cratere Tycho è di circa cinque metri per cinque e contiene circa 1,4 miliardi di pixel. L'immagine copre un'area di 200 km per 175 km in modo da catturare l'intero cratere, che misura 86 km di diametro. "Questa è la più grande immagine radar ad apertura sintetica che abbiamo prodotto fino ad oggi con l'aiuto dei nostri partner di Raytheon, " ha detto il dottor Tony Beasley, direttore dell'Osservatorio Nazionale di Radioastronomia, e vicepresidente per la Radioastronomia presso le Università Associate, Inc. (AUI). "Mentre c'è ancora lavoro da fare per migliorare queste immagini, siamo entusiasti di condividere questa incredibile 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, è stato dotato alla fine del 2020 di una nuova tecnologia sviluppata da Raytheon Intelligence &Space e GBO, permettendogli di trasmettere un segnale radar nello spazio. Utilizzando il GBT e le antenne del Very Long Baseline Array (VLBA), da allora sono stati condotti diversi test, concentrandosi sulla superficie della luna, compresi i siti di atterraggio del cratere Tycho e dell'Apollo della NASA.

Come viene tradotto questo segnale radar a bassa potenza in immagini che possiamo vedere? "È fatto con un processo chiamato radar ad apertura sintetica, o SAR, " ha spiegato Galen Watts, un ingegnere GBO. "Poiché ogni impulso viene trasmesso dal GBT, si riflette sul bersaglio, la superficie della luna in questo caso, ed è ricevuto e memorizzato. Gli impulsi memorizzati vengono confrontati tra loro e analizzati per produrre un'immagine. Il trasmettitore, il bersaglio, ei ricevitori sono tutti costantemente in movimento mentre ci muoviamo nello spazio. Anche se potresti pensare che questo potrebbe rendere più difficile la produzione di un'immagine, in realtà fornisce dati più importanti."

Questo movimento provoca lievi differenze da impulso radar a impulso. Queste differenze vengono esaminate e utilizzate per calcolare una risoluzione dell'immagine superiore a quella possibile con osservazioni stazionarie, oltre ad aumentare la risoluzione della distanza dal bersaglio, quanto velocemente il bersaglio si sta avvicinando o allontanandosi dal ricevitore, e come il bersaglio si muove attraverso il campo visivo. "Dati radar come questi non sono mai stati registrati prima a questa distanza o risoluzione, " ha detto Watts. "Questo è stato fatto prima a distanze di poche centinaia di km, ma non sulle scale delle centinaia di migliaia di chilometri di questo progetto, e non con le alte risoluzioni di un metro o giù di lì a queste distanze. Tutto richiede molte ore di calcolo. Dieci anni fa ci sarebbero voluti mesi di calcolo per ottenere una delle immagini da un ricevitore, e forse un anno o più da più di uno."

Questi primi promettenti risultati hanno raccolto 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 la progettazione di modi in cui il progetto potrebbe essere esteso (Mid-scale Research Infrastructure-1 design award AST- 2131866). "Dopo quei disegni, se riusciamo ad attirare il pieno sostegno finanziario, potremo costruire un sistema centinaia di volte più potente di quello attuale e usarlo per esplorare il sistema solare, " disse Beasley. "Un tale nuovo sistema aprirebbe una finestra sull'universo, permettendoci di vedere i pianeti e gli oggetti celesti vicini in un modo completamente nuovo".

La Virginia Occidentale ha una lunga storia di strutture che hanno dato un contributo significativo all'espansione della nostra conoscenza scientifica dell'Universo. Il senatore della Virginia Occidentale Joe Manchin III ha condiviso, "Le nuove immagini e i dettagli del cratere Tycho sulla luna trovati utilizzando la tecnologia radar del Green Bank Telescope mostrano che proprio qui in West Virginia si stanno compiendo incredibili progressi nella scienza. Per più di due decenni, il GBT ha aiutato i ricercatori a esplorare e comprendere meglio l'Universo. Attraverso il mio posto al Commercio, Sottocommissione per gli stanziamenti di giustizia e scienza, Ho sostenuto fortemente questi progressi tecnologici in GBT, che ora consentirà al GBT di trasmettere segnali radar nello spazio e garantirà il suo ruolo fondamentale nella ricerca astronomica per gli anni a venire. Non vedo l'ora di vedere immagini più incredibili 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.

Questa tecnologia è stata sviluppata da anni, parte di un accordo di ricerca e sviluppo cooperativo tra NRAO, GBO, e RI&S. Un futuro sistema radar ad alta potenza combinato con la copertura del cielo del GBT visualizzerà gli oggetti nel sistema solare con dettagli e sensibilità senza precedenti. Aspettatevi immagini più emozionanti in arrivo 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, operato in collaborazione con le Università Associate, Inc.