Изображения Луны со сверхвысоким разрешением, полученные с помощью радара, мощность которого меньше, чем у микроволновой печи

Последние достижения в области астрофотографии позволили преодолеть ранее немыслимые пределы как в отношении расстояния съемки, так и в отношении разрешения изображения. На 241-м заседании Американского астрономического общества (AAS) в Сиэтле (США) исследователи представили невероятные снимки Луны, сделанные с Земли. Эти удивительно детальные снимки, на некоторых из которых видно место посадки «Аполлона-15» на Луну и кратер Тихо, являются изображениями нашего естественного спутника с самым высоким разрешением, когда-либо полученными с Земли. Этот успех был достигнут с помощью радарной системы, едва ли более мощной, чем микроволновая печь!

Поверхность Луны усеяна кратерами и относительно изолированными долинами. В отличие от горных цепей на Земле, горные цепи на Луне больше похожи на дюны, отчасти потому, что там нет атмосферы и поверхностной воды (нет эрозии и осаждения). На Луне поверхность формируется в основном за счет большого температурного контраста между днем и ночью, а также за счет бомбардировки метеоритами (атмосфера не препятствует их прохождению).

Кратер Тихо — это след, оставленный метеоритом, который столкнулся с лунной поверхностью миллионы лет назад (около 200 миллионов). Кратер является одной из самых известных особенностей на поверхности Луны, так как его легко увидеть в полнолуние в хороший бинокль или с помощью простой камеры высокого разрешения.

На некоторых из лучших фотографий Луны, сделанных с Земли, хорошо видна ее темная круглая структура и яркие лучи, исходящие от обода кратера. Новые изображения, представленные на пресс-конференции в Сиэтле, были получены с Земли с помощью радиотелескопа Green bank (GTB) в Западной Вирджинии. При диаметре 100 метров он в настоящее время является самым большим вращающимся радиотелескопом в мире.

По словам Патрика Тейлора, руководителя отдела радиолокации обсерватории Грин-Бэнк и Национальной радиоастрономической обсерватории США (NRAO), GTB проецировал волны в направлении Луны, чтобы их можно было отправить обратно на набор из четырех радиотелескопов диаметром 25 метров, расположенных на Гавайях (Very Long Baseline). Для получения изображений на GTB был установлен прототип радарной системы с максимальной мощностью 700 Вт. Это «сравнимо с микроволновой печью или набором лампочек«, — говорит Тейлор.

Снимки поражают своей детализацией: на них изображена местность вокруг места посадки «Аполлона-15» на Луну с разрешением всего 1,5 метра. Разрешение деталей, снятых в кратере Тихо, составляет 5 метров. Кроме того, исследователи использовали радар для получения изображений и данных об астероиде длиной 1 км, расположенном на расстоянии, в 5 раз превышающем расстояние между Землей и Луной. Новый инструмент позволил определить его точный размер, скорость вращения и оборотов, состав и то, как свет отражается от его поверхности. Тейлор подчеркнул на пресс-конференции, что этот успех был достигнут с помощью прибора, который «менее мощный, чем ваша микроволновая печь».

По словам исследователей, разработавших радар, размер и орбита этого астероида означают, что однажды он может представлять потенциальную опасность для Земли. Однако его текущее положение указывает на то, что пока мы вне опасности.

В качестве следующего шага исследователи планируют разработать усовершенствованную версию радара, мощность которого будет в 700 раз больше (около 500 киловатт). Такая мощность может быть использована для проведения геологических исследований Луны, а также малых небесных тел, вращающихся вокруг естественного спутника. Еще лучше, если будущий прибор сможет обнаруживать и анализировать астероиды, которые могут угрожать нашей планете.

В конечном итоге GTB может заменить радиотелескоп Аресибо (расположенный в Пуэрто-Рико). Это был крупнейший в мире радиотелескоп, используемый для обнаружения астероидов, но, к сожалению, он разрушился в 2020 году, вызвав большой резонанс в астрономическом сообществе.