月球第谷陨石坑的复杂细节揭示


部分处理的Tycho火山口的分辨率近5米的分辨率达到5米,并含有约14亿像素,在绿色银行天文台,国家无线电天文天文台和雷神智力和空间使用绿色银行望远镜和雷神智力和空间拍摄长期基线阵列中的天线。该图像占地200km×175km,足以容纳86km直径的tyycho火山口。信用Nrao / Gbo / Raytheon / NSF / AUI

美国国家科学基金会的绿岸天文台(GBO)和国家射电天文天文台(NRAO)以及雷神情报与空间公司(RI&S)发布了一幅新的高分辨率月球图像,这是迄今为止使用绿岸望远镜(GBT)上的新雷达技术从地面拍摄的最高的月球图像。

新的Tycho火山口图像的分辨率靠近五米,含有约14亿像素。该图像占地200km的面积175公里,确保涉及科学家和工程师捕获整个火山口,其直径为86公里。“这是我们在雷斯龙的合作伙伴的帮助下显示的最大合成光圈雷达图片,”国家射频天文学天文台董事托尼比斯利博士表示,联系大学的射频天文副总裁(AUI)。“虽然更多的工作提升了改进这些图像,但我们很高兴与公众分享这种令人难以置信的形象,并期待在不久的将来与这个项目共享更多图像。”

GBT是世界上最大的全可操控射电望远镜,于2020年底配备了雷神情报与空间公司和GBO开发的新技术,使其能够向太空发送雷达信号。从那时起,利用GBT和极长基线阵列(VLBA)的天线进行了几次测试,重点是月球表面,包括第谷环形山和美国宇航局阿波罗着陆点。

低功率雷达信号是如何转化成我们能看到的图像的?GBO的工程师盖伦·瓦茨(Galen Watts)解释说:“这个过程被称为合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)。”“当GBT传输每一个脉冲时,它会被目标,也就是月球表面反射回来,然后被接收并储存起来。存储的脉冲相互比较并分析以产生图像。当我们在空间中移动时,发射器、目标和接收器都在不断移动。虽然你可能认为这可能会使生成图像变得更困难,但它实际上产生了更重要的数据。”

这种运动导致雷达脉冲略微差异到脉冲。检查这些差异并用于计算比静止观察的可能性高于可能的图像分辨率,以及增加到目标的距离的分辨率,目标朝向或远离接收器的速度快速地移动,以及如何目标正在跨越视野。“这样的雷达数据从未在此距离或分辨率之前记录过,”瓦特说。“这已经在几百公里的距离之前完成了,但这项目的数十万千公里,而不是在这些距离上的高分辨率左右。这一切都需要很多计算小时。十左右几年前将需要几个月的计算,从一个接收器获得其中一个图像,也许是一年或更长时间。“

这些有前景的早期结果已经获得了科学界的项目支持,并于9月下旬,合作从国家科学基金会的合作获得了450万美元的资金,以便为项目延长设计方式(中型研究基础设施-1设计奖AST-2131866)。“在这些设计之后,如果我们能够吸引全额资金支持,我们将能够建立一个比目前的系统更强大的系统,并用它来探索太阳系,”比斯利说。“这样的新系统将在宇宙中打开一个窗口,让我们以全新的方式看待我们的邻近的行星和天体。”

西弗吉尼亚州拥有悠久的设施历史,为扩大我们对宇宙的科学知识做出了重大贡献。西弗吉尼亚州参议员乔·曼钦三世分享说:“利用绿班克望远镜上的雷达技术发现的月球第谷陨石坑的新图像和细节表明,西弗吉尼亚州正在取得令人难以置信的科学进步。二十多年来,GBT帮助研究人员探索和更好地了解宇宙。通过我在商务、司法和科学拨款小组委员会的席位,我一直强烈支持GBT的这些技术进步,这将使GBT能够向太空发射雷达信号,并确保其在未来几年的天文学研究中发挥关键作用。我期待看到更多令人难以置信的太阳系图像和未来的发现,我将继续与美国国家科学基金会(National Science Foundation)合作,争取资金支持绿岸天文台(Green Bank Observatory)的项目。

这项技术在较数年份的制度中,Nrao,GBO和RI&S之间的合作研发协议的一部分。未来的高功率雷达系统与GBT的天空覆盖相结合,将以前所未有的细节和灵敏度的太阳系图像对象。预计今年秋天将获得更多令人兴奋的图像,因为处理这些早期数据,数十亿像素的信息值得等待。

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国家射电天文台和格林班克天文台是美国国家科学基金会的设施,由联合大学公司合作运作。

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