使用綠岸射電天文望遠(yuǎn)鏡上的新雷達(dá)技術(shù)揭示月球第谷環(huán)形山的細(xì)節(jié)
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：美國國家科學(xué)基金會(NSF)的綠岸天文臺（GBO）和美國國家射電天文臺(NRAO)以及雷神情報與航天公司（RI&S）發(fā)布了一張新的高分辨率月球圖像，這是綠岸雷達(dá)使用綠岸射電天文望遠(yuǎn)鏡（GBT）上的新雷達(dá)技術(shù)從地面拍攝的最高圖像。
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GBT--世界上最大的望遠(yuǎn)完全可轉(zhuǎn)向的射電望遠(yuǎn)鏡--在2020年底裝備了由雷神情報與空間公司和GBO開發(fā)的新技術(shù)，使其能夠向太空發(fā)射雷達(dá)信號。鏡上技術(shù)揭示使用GBT和來自超長基線陣列（VLBA）的新第谷天線，自那時起已經(jīng)進(jìn)行了幾次測試，重點(diǎn)是月球表面，包括第谷環(huán)形山和NASA阿波羅登陸點(diǎn)。
這種低功率的雷達(dá)信號是如何轉(zhuǎn)化為我們可以看到的圖像的？GBO的工程師Galen Watts解釋說：“它是通過一個叫做合成孔徑雷達(dá)，或SAR的過程完成的。當(dāng)每個脈沖由GBT發(fā)射時，它被目標(biāo)反射，在這種情況下是月球的表面，然后被接收和儲存。存儲的脈沖被相互比較和分析，以產(chǎn)生一個圖像。當(dāng)我們在太空中移動時，發(fā)射器、目標(biāo)和接收器都在不斷移動。雖然你可能認(rèn)為這可能使產(chǎn)生圖像更加困難，但它實(shí)際上產(chǎn)生了更重要的數(shù)據(jù)。”
這種運(yùn)動導(dǎo)致雷達(dá)脈沖與脈沖之間的微小差異。這些差異被檢查并用于計算比靜止觀測所能達(dá)到的更高的圖像分辨率，以及提高與目標(biāo)的距離、目標(biāo)向接收器移動或遠(yuǎn)離接收器的速度，以及目標(biāo)如何在視場中移動的分辨率。“像這樣的雷達(dá)數(shù)據(jù)以前從未在這種距離或分辨率下記錄過，”Watts說。“以前在幾百公里的距離上也做過，但沒有在這個項(xiàng)目的幾十萬公里的規(guī)模上做過，也沒有在這些距離上以一米左右的高分辨率做過。這一切都需要大量的計算時間。十多年前，從一個接收器得到一個圖像需要幾個月的計算時間，而從一個以上的接收器得到一個圖像可能需要一年或更長時間。”
這些有希望的早期結(jié)果為該項(xiàng)目贏得了科學(xué)界的支持，并且在9月底該合作項(xiàng)目從美國國家科學(xué)基金會獲得了450萬美元的資金，用于設(shè)計該項(xiàng)目可以擴(kuò)展的方式（中等規(guī)模研究基礎(chǔ)設(shè)施-1設(shè)計獎AST-2131866）。 “在這些設(shè)計之后，如果我們能夠吸引全部資金支持，我們將能夠建立一個比目前的系統(tǒng)強(qiáng)大數(shù)百倍的系統(tǒng)，并利用它來探索太陽系，”Beasley說。“這樣一個新系統(tǒng)將為我們打開一扇通往宇宙的窗口，使我們能夠以一種全新的方式看到我們鄰近的行星和天體。”
西弗吉尼亞州有著悠久的設(shè)施歷史，為擴(kuò)大人們對宇宙的科學(xué)知識做出了重大貢獻(xiàn)。西弗吉尼亞州參議員 Joe Manchin III 分享說：“利用綠岸射電天文望遠(yuǎn)鏡上的雷達(dá)技術(shù)發(fā)現(xiàn)的月球上的第谷環(huán)形山的新圖像和細(xì)節(jié)表明，科學(xué)上令人難以置信的進(jìn)步就在西弗吉尼亞州這里取得。二十多年來，GBT已經(jīng)幫助研究人員探索和更好地了解宇宙。通過我在商業(yè)、司法和科學(xué)撥款小組委員會的席位，我一直強(qiáng)烈支持GBT的這些技術(shù)進(jìn)步，這將使GBT現(xiàn)在能夠向太空傳輸雷達(dá)信號，并確保其在未來數(shù)年的天文學(xué)研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用。我期待著看到更多令人難以置信的圖像和未來對我們太陽系的發(fā)現(xiàn)，我將繼續(xù)與國家科學(xué)基金會合作，倡導(dǎo)為綠岸天文臺的項(xiàng)目提供資金支持。”
這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)醞釀多年，是NRAO、GBO和RI&S之間合作研究和開發(fā)協(xié)議的一部分。未來的高功率雷達(dá)系統(tǒng)與GBT的天空覆蓋相結(jié)合，將以前所未有的細(xì)節(jié)和靈敏度對太陽系的天體進(jìn)行成像。
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：以Tycho環(huán)形山為重點(diǎn)的新的月球高分辨率圖像已經(jīng)發(fā)布。它是利用國家科學(xué)基金會綠岸觀測站和國家射電天文觀測站制作的。Tycho環(huán)形山的圖像的分辨率接近5米乘5米，由大約14億像素組成。該圖像所覆蓋的區(qū)域?yàn)?00公里乘175公里。這意味著該圖像的可視區(qū)域大到足以捕捉到整個火山口，其直徑為86千米。
國家射電天文臺臺長Tony Beasley博士說，該圖像是該天文臺迄今為止在其合作伙伴雷神公司的幫助下制作的最大合成孔徑雷達(dá)圖像。
綠岸望遠(yuǎn)鏡（GBT）拍攝了這張圖像，這是利用其新的雷達(dá)技術(shù)從地面拍攝的最高分辨率圖像。GBT是世界上最大的可完全轉(zhuǎn)向的射電望遠(yuǎn)鏡，在2020年底安裝了由雷神情報與空間公司和綠岸天文臺開發(fā)的新技術(shù)。利用GBT和甚長基線陣列的天線，天文學(xué)家已經(jīng)進(jìn)行了以月球表面為重點(diǎn)的測試，包括觀察月球表面的Tycho Prater和阿波羅登陸點(diǎn)。
將低功率的雷達(dá)信號轉(zhuǎn)化為我們可以看到的圖像的過程是通過合成孔徑雷達(dá)完成的。綠岸望遠(yuǎn)鏡發(fā)射的每個雷達(dá)脈沖在目標(biāo)上反射，被望遠(yuǎn)鏡接收和儲存。然后，這些脈沖被相互比較，經(jīng)過分析后最終被轉(zhuǎn)化為圖像。這種望遠(yuǎn)鏡的主要好處之一是發(fā)射器、目標(biāo)和接收器在太空中不斷移動，這就產(chǎn)生了重要的數(shù)據(jù)。
運(yùn)動導(dǎo)致被檢查的雷達(dá)脈沖之間的微小差異，帶來了具有比固定觀察裝置所能達(dá)到的更高分辨率的圖像。這項(xiàng)技術(shù)還為天文學(xué)家提供了提高與目標(biāo)距離的分辨率，同時提供了關(guān)于目標(biāo)移動速度和目標(biāo)如何在視野中移動的數(shù)據(jù)。