Le cratère lunaire Tycho Crater révélé dans les moindres détails – une nouvelle technologie radar puissante révélera les secrets du système solaire

Une vue partiellement traitée du cratère Tycho à une résolution d’environ cinq mètres sur cinq mètres et contenant environ 1,4 milliard de pixels, capturée lors d’un projet radar par l’observatoire Green Bank, l’observatoire national de radioastronomie et Raytheon Intelligence and Space utilisant la banque verte télescope et antennes dans un réseau La ligne de base est trop longue. Couvrant une superficie de 200 kilomètres sur 175 kilomètres, cette image est suffisamment grande pour contenir le cratère Taiko, qui mesure 86 kilomètres de diamètre. Crédit : NRAO/GBO/Raytheon/NSF/AUI

L’observatoire Green Bank de la National Science Foundation (GBO), le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) et Raytheon Intelligence & Space (RI&S) ont publié une nouvelle image haute résolution de la lune, la plus haute image jamais capturée depuis la Terre à l’aide d’un nouveau radar. Technologie sur le télescope Green Bank (GBT).

La nouvelle image de Tycho Crater a une résolution de près de cinq mètres sur cinq mètres et contient environ 1,4 milliard de pixels. L’image couvre une superficie de 200 kilomètres sur 175 kilomètres, garantissant que les scientifiques et ingénieurs participants ont capturé l’intégralité du cratère, qui mesure 86 kilomètres de diamètre. Tony Beasley, directeur de l’Observatoire national de radioastronomie et vice-président de la radioastronomie à Associated Universities, Inc. (AUI). « En attendant d’autres travaux pour améliorer ces images, nous sommes ravis de partager cette merveilleuse image avec le public et sommes impatients de partager d’autres images de ce projet dans un proche avenir. »

GBT – le plus grand radiotélescope au monde entièrement orientable – sera équipé fin 2020 d’une nouvelle technologie développée par Raytheon Intelligence & Space et GBO, qui lui permet de transmettre un signal radar dans l’espace. À l’aide de GBT et d’antennes du Very Long Baseline Array (VLBA), de nombreux tests ont été menés depuis cette époque, en se concentrant sur la surface lunaire, y compris Tycho Crater et Nasa Sites d’atterrissage d’Apollo.

Télescope Green Bank en Virginie-Occidentale, États-Unis. Crédit : GBO/AUI/NSF

Comment ce signal radar de faible puissance est-il traduit en images que nous pouvons voir ? « Cela se fait grâce à un processus appelé Radar à ouverture synthétique, ou SAR », a expliqué l’ingénieur GBO Galen Watts. « Parce que chaque impulsion est envoyée par le GBT, elle est réfléchie vers la cible, la surface lunaire dans ce cas, et reçue et stockée. Les impulsions stockées sont comparées les unes aux autres et analysées pour produire une image. L’émetteur, cible, et les récepteurs se déplacent constamment au fur et à mesure que nous nous déplaçons dans l’espace. Bien que vous puissiez penser que cela peut rendre la production d’une image plus difficile, cela produit 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 plus élevée que ce qui est possible avec des observations statiques, ainsi que pour augmenter la précision de la distance à la cible, à quelle vitesse la cible se rapproche ou s’éloigne du récepteur, et comment la cible se déplace dans le champ de vision. « Des données radar comme celle-ci n’ont jamais été enregistrées auparavant à cette distance ou avec cette précision », a déclaré Watts. « Cela a déjà été fait à des distances de quelques centaines de kilomètres, mais pas à des centaines de milliers de kilomètres dans ce projet, et pas à des résolutions très élevées d’un mètre environ à ces distances. Tout cela demande beaucoup de calcul. Il y a une dizaine d’années, il aurait fallu des mois de calcul pour obtenir une image à partir d’un seul récepteur, et peut-être un an environ à partir de plusieurs.

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 (Medium Scale Research Infrastructure Design Award-1 AST- 2131866). « Après ces conceptions, si nous pouvons attirer un soutien financier complet, nous serons en mesure de construire un système des centaines de fois plus puissant que le système actuel et de l’utiliser pour explorer le système solaire », a déclaré Beasley. « Un tel nouveau système ouvrirait une fenêtre sur l’univers, nous permettant de voir les planètes voisines et les corps 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 déclaré : « De nouvelles images et détails du cratère Tycho sur la Lune utilisant la technologie radar du télescope Green Bank montrent que des progrès scientifiques étonnants sont réalisés ici en Virginie-Occidentale. Depuis plus de deux décennies, GBT a aidé chercheurs En explorant et en comprenant mieux l’univers.Grâce à mon siège au sous-comité du commerce, de la justice et de la science, j’ai été un fervent partisan de ces avancées technologiques dans le GBT, qui permettront désormais au GBT de transmettre des signaux radar dans 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 étonnantes 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.

Cela fait des années que la technologie a été conçue et elle fait partie d’un accord de coopération en matière de recherche et développement entre NRAO, GBO et RI&S. Un futur système radar haute puissance combiné à la couverture du ciel de GBT permettra d’imager les objets du système solaire avec des détails et une sensibilité sans précédent. Attendez-vous à ce que des images plus excitantes émergent cet automne, car le traitement de ces premières données avec des dizaines de milliards de pixels d’informations vaut bien l’attente.

L’Observatoire national de radioastronomie et l’Observatoire de Green Bank sont des installations de la National Science Foundation et sont exploités dans le cadre d’un accord de coopération avec Associated Universities, Inc.