Het Green Bank Observatory (GBO) en het National Radio Astronomy Observatory (NRAO) van de National Science Foundation, en Raytheon Intelligence &Space (RI&S) hebben een nieuwe afbeelding met hoge resolutie van de maan vrijgegeven, de hoogste ooit vanaf de grond genomen met behulp van nieuwe radartechnologie op de Green Bank Telescope (GBT).

De resolutie van het nieuwe Tycho Crater-beeld ligt in de buurt van vijf meter bij vijf meter en bevat ongeveer 1,4 miljard pixels. Het beeld beslaat een gebied van 200 km bij 175 km om de hele krater vast te leggen, met een diameter van 86 km. "Dit is het grootste radarbeeld met synthetische apertuur dat we tot nu toe hebben geproduceerd met de hulp van onze partners bij Raytheon, " zei dr. Tony Beasley, directeur van het National Radio Astronomy Observatory, en vice-president voor radioastronomie bij Associated Universities, Inc. (AUI). "Hoewel er nog meer werk in het verschiet ligt om deze beelden te verbeteren, we zijn verheugd om dit ongelooflijke beeld met het publiek te delen, en kijk ernaar uit om in de nabije toekomst meer foto's van dit project te delen."

De GBT - 's werelds grootste volledig bestuurbare radiotelescoop - werd eind 2020 uitgerust met nieuwe technologie ontwikkeld door Raytheon Intelligence &Space en GBO, waardoor het een radarsignaal de ruimte in kan sturen. Met behulp van de GBT en antennes van de Very Long Baseline Array (VLBA), sindsdien zijn er verschillende tests uitgevoerd, gericht op het oppervlak van de maan, inclusief de Tycho Crater en NASA Apollo landingsplaatsen.

Hoe wordt dit low-powered radarsignaal vertaald in beelden die we kunnen zien? "Het is gedaan met een proces dat synthetische apertuurradar wordt genoemd, of SAR, " legde Galen Watts uit, een GBO-ingenieur. "Aangezien elke puls door de GBT wordt uitgezonden, het wordt weerkaatst op het doel, het oppervlak van de maan in dit geval, en het is ontvangen en opgeslagen. De opgeslagen pulsen worden met elkaar vergeleken en geanalyseerd om een ​​beeld te produceren. de zender, het doelwit, en de ontvangers zijn allemaal constant in beweging terwijl we door de ruimte bewegen. Hoewel je misschien denkt dat dit het maken van een afbeelding moeilijker kan maken, het levert eigenlijk belangrijkere gegevens op."

Deze beweging veroorzaakt kleine verschillen van radarpuls tot puls. Deze verschillen worden onderzocht en gebruikt om een ​​hogere beeldresolutie te berekenen dan mogelijk is met stationaire waarnemingen, evenals om de resolutie van de afstand tot het doel te vergroten, hoe snel het doel naar of van de ontvanger af beweegt, en hoe het doel zich door het gezichtsveld beweegt. "Radargegevens zoals deze zijn nog nooit eerder vastgelegd op deze afstand of resolutie, " zei Watts. "Dit is eerder gedaan op afstanden van een paar honderd km, maar niet op de honderdduizenden kilometers schalen van dit project, en niet met de hoge resoluties van een meter of zo op deze afstanden. Het kost allemaal veel rekenuren. Een jaar of tien geleden zou het maanden computerwerk hebben gekost om een ​​van de beelden van één ontvanger te krijgen, en misschien een jaar of meer van meer dan één."

Deze veelbelovende vroege resultaten hebben steun gekregen voor het project van de wetenschappelijke gemeenschap en eind september ontving de samenwerking $ 4,5 miljoen aan financiering van de National Science Foundation voor het ontwerpen van manieren waarop het project zou kunnen worden uitgebreid (Mid-scale Research Infrastructure-1 design award AST- 2131866). "Na die ontwerpen, als we volledige financiële steun kunnen aantrekken, we zullen in staat zijn om een ​​systeem te bouwen dat honderden keren krachtiger is dan het huidige en het gebruiken om het zonnestelsel te verkennen, "zei Beasley. "Zo'n nieuw systeem zou een venster naar het universum openen, waardoor we onze naburige planeten en hemellichamen op een geheel nieuwe manier kunnen zien."

West Virginia heeft een lange geschiedenis van faciliteiten die een belangrijke bijdrage hebben geleverd aan het uitbreiden van onze wetenschappelijke kennis van het heelal. West Virginia senator Joe Manchin III deelde, "De nieuwe afbeeldingen en details van de Tycho-krater op de maan, gevonden met behulp van radartechnologie op de Green Bank Telescope, laten zien dat hier in West Virginia ongelooflijke vooruitgang wordt geboekt in de wetenschap. Al meer dan twee decennia, de GBT heeft onderzoekers geholpen het heelal te verkennen en beter te begrijpen. Via mijn zetel op de Commerce, Justitie en Wetenschap Kredieten Subcommissie, Ik heb deze technologische vooruitgang bij GBT sterk gesteund, waardoor de GBT nu radarsignalen naar de ruimte kan verzenden en zijn cruciale rol in het astronomisch onderzoek voor de komende jaren zal waarborgen. Ik kijk uit naar meer ongelooflijke beelden en toekomstige ontdekkingen van ons zonnestelsel, en ik zal blijven samenwerken met de National Science Foundation om te pleiten voor financiering ter ondersteuning van projecten bij het Green Bank Observatory.

Deze technologie is jaren in de maak geweest, onderdeel van een samenwerkingsovereenkomst voor onderzoek en ontwikkeling tussen de NRAO, GBO, en RI&S. Een toekomstig krachtig radarsysteem in combinatie met de luchtdekking van de GBT zal objecten in het zonnestelsel met ongekende details en gevoeligheid afbeelden. Verwacht dit najaar nog meer spannende beelden, omdat het het wachten waard is om deze vroege gegevens te verwerken met tientallen miljarden pixels aan informatie.

Het National Radio Astronomy Observatory en het Green Bank Observatory zijn faciliteiten van de National Science Foundation, geëxploiteerd onder samenwerkingsovereenkomst door Associated Universities, Inc.