Le Green Bank Observatory (GBO) et le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) de la National Science Foundation, et Raytheon Intelligence &Space (RI&S) ont publié une nouvelle image haute résolution de la lune, le plus haut jamais pris depuis le sol en utilisant la nouvelle technologie radar sur le télescope Green Bank (GBT).

La résolution de la nouvelle image du cratère Tycho est proche de cinq mètres sur cinq mètres et contient environ 1,4 milliard de pixels. L'image couvre une superficie de 200 km sur 175 km afin de capturer l'ensemble du cratère, qui mesure 86 km de diamètre. "Il s'agit de la plus grande image radar à synthèse d'ouverture que nous ayons produite à ce jour avec l'aide de nos partenaires de Raytheon, " a déclaré le Dr Tony Beasley, directeur de l'Observatoire national de radioastronomie, et vice-président pour la radioastronomie dans les universités associées, Inc. (AUI). « Alors qu'il reste encore du travail à faire pour améliorer ces images, nous sommes ravis de partager cette image incroyable avec le public, et j'ai hâte de partager plus d'images de ce projet dans un proche avenir."

Le GBT, le plus grand radiotélescope entièrement orientable au monde, a été équipé fin 2020 d'une nouvelle technologie développée par Raytheon Intelligence &Space et GBO, lui permettant de transmettre un signal radar dans l'espace. En utilisant le GBT et les antennes du Very Long Baseline Array (VLBA), plusieurs tests ont été effectués depuis, se concentrer sur la surface de la lune, y compris le Tycho Crater et les sites d'atterrissage d'Apollo de la NASA.

Comment ce signal radar de faible puissance est-il traduit en images que nous pouvons voir ? "C'est fait avec un processus appelé radar à synthèse d'ouverture, ou SAR, " a expliqué Galen Watts, un ingénieur GBO. "Comme chaque impulsion est transmise par le GBT, il se reflète sur la cible, la surface de la lune dans ce cas, et il est reçu et stocké. Les impulsions stockées sont comparées les unes aux autres et analysées pour produire une image. L'émetteur, la cible, et les récepteurs sont tous constamment en mouvement à mesure que nous nous déplaçons dans l'espace. Bien que vous puissiez penser que cela pourrait rendre la production d'une image plus difficile, cela donne en fait des données plus importantes. "

Ce mouvement provoque de légères différences d'une impulsion radar à l'autre. Ces différences sont examinées et utilisées pour calculer une résolution d'image supérieure à ce qui est possible avec des observations stationnaires, ainsi que pour augmenter la résolution de la distance à la cible, la vitesse à laquelle la cible se rapproche ou s'éloigne du récepteur, et comment la cible se déplace dans le champ de vision. "De telles données radar n'ont jamais été enregistrées auparavant à cette distance ou résolution, " a déclaré Watts. " Cela a déjà été fait à des distances de quelques centaines de kilomètres, mais pas aux centaines de milliers de kilomètres de ce projet, et pas avec les hautes résolutions d'un mètre environ à ces distances. Tout cela prend beaucoup d'heures de calcul. Il y a une dizaine d'années, il aurait fallu des mois de calcul pour obtenir l'une des images d'un récepteur, et peut-être un an ou plus de plus d'un."

Ces premiers résultats prometteurs ont recueilli le soutien de la communauté scientifique pour le projet et, fin septembre, la collaboration a reçu un financement de 4,5 millions de dollars de la National Science Foundation pour concevoir des moyens d'étendre le projet (prix de conception de l'infrastructure de recherche à mi-échelle-1 AST- 2131866). "Après ces dessins, si nous pouvons attirer un soutien financier complet, nous pourrons construire un système des centaines de fois plus puissant que l'actuel et l'utiliser pour explorer le système solaire, " dit Beasley. " Un tel nouveau système ouvrirait une fenêtre sur l'univers, nous permettant de voir nos planètes voisines et les objets célestes d'une toute nouvelle manière."

La Virginie-Occidentale a une longue histoire d'installations qui ont contribué de manière significative à l'élargissement de nos connaissances scientifiques de l'Univers. Le sénateur de Virginie-Occidentale Joe Manchin III a partagé, "Les nouvelles images et détails du cratère Tycho sur la lune trouvés à l'aide de la technologie radar sur le télescope de Green Bank montrent que des progrès scientifiques incroyables sont réalisés ici même en Virginie-Occidentale. Depuis plus de deux décennies, le GBT a aidé les chercheurs à explorer et à mieux comprendre l'Univers. Par mon siège au Commerce, Sous-comité des crédits pour la justice et la science, J'ai fortement soutenu ces avancées technologiques chez GBT, qui permettra désormais au GBT de transmettre des signaux radar vers l'espace et d'assurer son rôle essentiel dans la recherche en astronomie pour les années à venir. J'ai hâte de voir d'autres images incroyables et de futures découvertes de notre système solaire, et je continuerai à travailler avec la National Science Foundation pour plaider en faveur d'un financement pour soutenir des projets à l'observatoire de Green Bank.

Cette technologie a duré des années, dans le cadre d'un accord de recherche et développement coopératif entre NRAO, GBO, et RI&S. Un futur système radar haute puissance combiné à la couverture du ciel du GBT permettra d'imager des objets du système solaire avec des détails et une sensibilité sans précédent. Attendez-vous à des images plus excitantes à venir cet automne, car le traitement de ces premières données avec des dizaines de milliards de pixels d'informations vaut la peine d'attendre.

L'Observatoire national de radioastronomie et l'Observatoire de Green Bank sont des installations de la National Science Foundation, exploité en accord de coopération par les universités associées, Inc.