Widoczna na kosmicznej fotografii cienka linia to Hadley Rille, koryto pozostawione na powierzchni Księżyca po dawnej aktywności wulkanicznej, prawdopodobnie po zapadającej się masie lawy. Spore okrągłe wgłębienie pokazane w pobliżu „koryta” Rille to Hadley C – krater o średnicy około 6 kilometrów. To właśnie na tym obszarze w 1971 roku wylądowała misja Apollo 15.
Wykonanie fotografii było możliwe dzięki radarowi planetarnemu GBT-VLBA. Skrótowa nazwa urządzenia pochodzi od Green Bank Telescope (GBT), największego w pełni sterowalnego radioteleskopu na Ziemi, do którego podłączono nadajnik radarowy. Tak wyposażony i skierowany w stronę Księżyca teleskop mógł przesłać sygnały radarowe na powierzchnię Srebrnego Globu. Następnie sygnały te odbiły się od powierzchni naszego satelity z powrotem w kierunku Ziemi, gdzie zostały przechwycone przez Very Long Baseline Array (VLBA) – dużą sieć stacji obserwacyjnych, obejmującą niemal całą Amerykę Północną.
Powierzchnia Księżyca: widoczne Hadley Rille i Hadley-C / Credit: NRAO/GBO/Raytheon/NSF/AUI
Zdjęcie, które opublikowano, powstało w listopadzie 2020 roku i miało być testem weryfikującym efektywność działania systemu radarowego. Opracowanie tej technologii zajęło naukowcom i inżynierom dwa lata.
Teleskop pozwala na wykonywanie szczegółowych zdjęć Księżyca z Ziemi. Z odległości około 384 400 kilometrów naukowcy mogą sfotografować nawet obiekty o średnicy zaledwie 5 metrów. Ale to dopiero początek przedsięwzięcia. Naukowcy planują dalszy rozwój technologii do momentu, w którym będą mogli wysyłać sygnały radarowe w najdalsze zakątki Układu Słonecznego i rejestrować obrazy Urana i Neptuna, które znajdują się 2,6 miliarda km i 4,3 miliarda km od Ziemi.
– Planowany system będzie krokiem naprzód w nauce o radarach, umożliwiając dostęp do nigdy wcześniej niewidzianych cech Układu Słonecznego z Ziemi – mówi Karen O’Neil, dyrektorka w Green Bank Observatory w Zachodniej Wirginii.
– Wcześniej braliśmy już udział w ważnych badaniach radarowych Układu Słonecznego, ale przekształcenie GBT w sterowalny planetarny nadajnik radarowy znacznie rozszerzy naszą zdolność do realizowania nowych, intrygujących kierunków badań – ocenia Tony Beasley, dyrektor NRAO.
Aby teleskop planetarny GBT-VLBA mógł działać, konieczna była współpraca kilku agencji i obserwatoriów, m.in. NRAO (centrum badań i rozwoju Narodowej Fundacji Nauki Stanów Zjednoczonych), Green Bank Observatory i Raytheon Intelligence & Space (firma, która opracowała nadajnik radarowy).
Korzystając z danych zebranych w ramach listopadowego testu, uczestnicy sfinalizują plan opracowania 500-kilowatowego systemu radarowego o dużej mocy, który będzie mógł zobrazować obiekty w Układzie Słonecznym z niespotykaną dotąd szczegółowością i czułością. Zwiększona wydajność pozwoli również astronomom na wykorzystanie sygnałów radarowych w tak odległych miejscach, jak orbity Urana i Neptuna, zwiększając naszą wiedzę o Układzie Słonecznym.
– Techniki radarowe Raytheona mogą ostatecznie poprawić naszą zdolność do eksploracji Układu Słonecznego. Współpraca z ekspertami pozwala nam wykorzystać dziesięciolecia wiedzy na temat radarów w projekcie, który zapewnia obrazy obiektów bliskich Ziemi w wysokiej rozdzielczości – powiedział Steven Wilkinson z Raytheon Intelligence & Space.