Avec un émetteur moins puissant qu’un four à micro-ondes, une équipe de scientifiques et d’ingénieurs a utilisé le télescope Green Bank (GBT) et le Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation pour créer les images radar de la lune à la plus haute résolution jamais recueillies à partir de le sol, ouvrant la voie à un système radar de nouvelle génération pour étudier les planètes, les lunes et les astéroïdes du système solaire.
L’Observatoire national de radioastronomie (NRAO), l’Observatoire de Green Bank (GBO) et Raytheon Intelligence & Space (RIS) conçoivent un système radar planétaire haute puissance de nouvelle génération pour le GBT, le plus grand radiotélescope entièrement orientable au monde. Le prototype de ce système a produit certaines des images radar planétaires de la plus haute résolution jamais capturées depuis la Terre.
Un émetteur radar de faible puissance, avec jusqu’à 700 watts de puissance de sortie à 13,9 GHz, conçu par RIS a été testé sur le GBT, visant la surface de la lune, et des échos radar ont été reçus avec les dix antennes VLBA de 25 mètres de NRAO. Une image du cratère Tycho a été capturée avec une résolution de 5 mètres, montrant des détails sans précédent de la surface de la lune depuis la Terre. « C’est assez incroyable ce que nous avons pu capturer jusqu’à présent, en utilisant moins d’énergie qu’un appareil électroménager ordinaire », souligne Patrick Taylor, chef de division radar pour GBO et NRAO.
Les travaux de conception se poursuivent pour le système phare, un radar planétaire de 500 kilowatts en bande Ku (13,7 GHz) pour le GBT utilisant le VLBA et le futur Next Generation Very Large Array (ngVLA) comme récepteurs. Ce système haute puissance aurait près de 1000 fois la puissance de sortie et plusieurs fois la bande passante de la forme d’onde (jusqu’à 600 MHz) permettant une imagerie à résolution encore plus élevée.
Un système comme celui-ci servira en première ligne de la défense planétaire, capable de détecter, de suivre et de caractériser des objets potentiellement dangereux qui pourraient être sur une trajectoire accélérée avec la Terre.
« Lors de nos tests, nous avons pu nous concentrer sur un astéroïde à 2,1 millions de kilomètres de nous, soit plus de 5 fois la distance de la Terre à la Lune. L’astéroïde mesure environ un kilomètre, ce qui est suffisamment grand pour provoquer une dévastation en cas d’impact », ajoute Taylor, « Avec le système à haute puissance, nous pourrions étudier plus d’objets beaucoup plus loin. Lorsqu’il s’agit de développer des stratégies pour des impacts possibles, avoir plus de temps d’avertissement est tout. »
Ces capacités se sont récemment révélées utiles pour soutenir la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, les données GBT confirmant que l’impact du vaisseau spatial DART de la NASA avec un astéroïde avait effectivement modifié sa trajectoire lors de la première démonstration de la technologie de déviation des astéroïdes.
Les astronomes trouveront également cet outil utile pour l’astrométrie, l’imagerie et la caractérisation physique et dynamique des objets du système solaire pour la science planétaire. À court terme, l’intégration d’un émetteur en bande Ku de moyenne puissance (d’au moins 10 kW) permettrait de développer un système de bout en bout à GBO/NRAO pour les observations radar en temps réel et de jeter les bases du phare -système du pouvoir.
Les nouvelles capacités radar du GBT introduiront un outil que l’astronomie n’avait pas auparavant, collectant des données à des résolutions plus élevées et à des longueurs d’onde qui n’étaient pas disponibles auparavant. NRAO et GBO développent également des outils avancés de réduction et d’analyse des données qui n’étaient pas disponibles auparavant. Taylor note : « Chez NRAO et GBO, nous avons une longue histoire de participation aux études radar planétaires, et nous sommes impatients d’ajouter de nouvelles capacités au GBT et au VLBA pour produire un système radar de nouvelle génération qui servira d’outil précieux pour les chercheurs. dans la science planétaire et la défense planétaire. »
Fourni par Green Bank Observatory