В этом году установят космический радар нового образца, который будет охотиться за астероидами, угрожающими планете и человечеству.

Новый телескоп ngRADAR на телескопе Green Bank предлагает беспрецедентные виды Солнечной системы с Земли

Когда бейсбольный питчер бросает быстрый мяч, скорость появляется на jumbotron благодаря радару. Технология также полезна для управления воздушным движением, контроля скорости на шоссе и прогнозирования погоды - и она не предназначена для Земли. Астрономы использовали радар для исследования планет и астероидов вокруг нас, измеряя их скорость, когда они вращаются вокруг Солнца, и отображая детали их поверхности. Новый инструмент обещает расширить эту область науки, предлагая более подробные возможности астрономического радара, чем когда-либо прежде. Команда, создавшая новаторскую радиолокационную систему на телескопе Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, опубликовала свои первые результаты в прошлом месяце на 241-м заседании Американского астрономического общества, раскрыв беспрецедентные детали на Луне и обнаружив астероид, сближающийся с Землей. Новая радиолокационная система телескопа, получившая название Next Generation Radar (ngRADAR), “дала результаты, которые превзошли все ожидания”, - говорит Флора Паганелли, научный сотрудник проекта в радиолокационном отделе Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO).

Радиолокационные системы посылают радиоволны, которые затем отражаются от близлежащих объектов. Когда волны возвращаются к детектору, они поступают в разное время, в зависимости от того, как далеко они прошли. Используя эту информацию, ученые могут восстановить изображение объекта или измерить его скорость. Хотя на Земле наши радарные устройства часто портативные, увеличенная и более мощная версия - в данном случае массивный радиотелескоп — может посылать свои волны за пределы нашей планеты, наблюдая за астероидами вместо бейсбольных мячей.

Система ngRADAR использует телескоп Грин-Бэнк в качестве огромной передающей антенны, а в качестве приемника шириной в несколько миль использует очень длинную базовую решетку радиотелескопов, разбросанных по США, Гавайям и Виргинским островам. У Green Bank есть тарелка диаметром 100 метров - эквивалент зеркала радиотелескопа, что делает его самой большой управляемой антенной на Земле, уникально подходящей для этой работы.

Чтобы протестировать новую систему, команда ngRADAR повернулась к Луне, чтобы сфотографировать место посадки Аполлона и видный кратер Тихо. По словам Паганелли, это “снимки Луны с самым высоким разрешением, когда-либо сделанные наземной системой”. Они обнаруживают объекты размером с метр и, вероятно, будут представлять большой интерес для лунных ученых.

“Возможность увидеть отчетливую геологию поверхности на дне кратера Тихо с земли была довольно захватывающей”, - говорит Патрик Тейлор, руководитель отдела радаров в NRAO и обсерватории Грин-Бэнк. “Будет интересно посмотреть, как планетарные геологи смогут использовать эту информацию”.

Команда также успешно обнаружила астероид, расположенный в пять раз дальше Луны, используя меньше энергии, чем обычная микроволновая печь. Кроме того, новый прибор передает через Ku-диапазон, более высокую частоту радиоволн, чем используемые другими планетарными радарами. “Это означает, что мы увидим

Отслеживание астероидов - это большое развлечение для ученых-планетологов, которые исследуют эти каменные глыбы в поисках ключей к прошлому нашей солнечной системы, и это также важно для человечества. Лучший шанс защитить себя от астероидов, приближающихся к Земле, - это обнаружить их на ранней стадии и узнать об их свойствах, таких как размер и плотность. “Чем раньше мы узнаем о риске и чем больше мы узнаем об объекте, тем лучше мы сможем справиться с ситуацией”, - говорит Тейлор.

Система ngRADAR подключается к сети в особенно критический момент для планетарной обороны и радиоастрономии. После катастрофического крушения знаменитой обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико остался только один активный радиолокационный астрономический объект: радар солнечной системы Голдстоуна НАСА, часть сети Deep Space Network, которая поддерживает связь с космическими аппаратами по всей Солнечной системе. Класть все яйца человечества в корзину Голдстоуна - особенно рискованный шаг, особенно потому, что он “недавно потерпел 18-месячный сбой, оставив нас без необходимой планетарной защиты на длительный период времени”, - говорит планетолог Жан-Люк Марго из Калифорнийского университета в Лос-АнджелесеАнджелес. Система ngRADAR помогает заполнить пробел, оставленный Аресибо, и дополняет существующий объект в Голдстоуне, укрепляя линии обороны человечества.

И первые результаты ngRADAR - это только начало. Команда проекта работает над улучшением первоначального проекта, представляя его в качестве рабочей лошадки радиоастрономии на многие годы вперед. “Технология очень надежна и позволит продолжать работу в течение многих лет”, - говорит Стивен Уилкинсон, инженер Raytheon Technologies, которая построила систему ngRADAR.

Команда также планирует использовать возможности предстоящего расширения Очень большого массива, известного как ngVLA, что сделает ngRADAR самым совершенным планетарным радаром в истории в течение ближайшего десятилетия. “В этой будущей конфигурации система превысит чувствительность Аресибо и позволит обнаруживать на больших расстояниях”, - говорит Марго.