Y todo con un transmisor menos potente que un horno de microondas.

El Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), el Observatorio Green Bank (GBT), y Raytheon Intelligence & Space (RIS), están diseñando un sistema de radar planetario de próxima generación para el Telescopio Green Bank (GBT), el radiotelescopio totalmente orientable más grande del mundo.

El prototipo de este sistema consta de un transmisor de baja potencia desarrollado por RIS, probado con GBT y dirigido a la superficie lunar, con las señales de radar rebotando y siendo recibidas por diez antenas de la Matriz de Línea de Base Muy Larga (VLBA) de 25 metros de NRAO. Con una resolución de 5 metros, pudo captar imágenes increíbles del suelo del cráter Tycho, que se encuentra en el hemisferio sur de la Luna y mide aproximadamente 85 kilómetros de diámetro.

Imagen de radar del suelo del cráter Tycho con detalle de resolución de 5 metros. Crédito: Raytheon Technologies.

Uno de los elementos más destacables de la proeza fue que el transmisor utilizado solo produce hasta 700 vatios de potencia, que es menos que un microondas de cocina estándar de 800-1000 vatios, a 13,9 GHz.

«Es bastante sorprendente lo que hemos podido capturar hasta ahora, usando menos energía que un electrodoméstico común», dijo en un comunicado Patrick Taylor, quien es el Jefe de la División de Radar conjunta de GBO y NRAO.

Taylor presentó los hallazgos del radar prototipo en la 241.ª Conferencia de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle, Washington, en enero de 2023 en una breve charla titulada «El radar planetario de próxima generación en el telescopio Green Bank», donde mostró imágenes de radar de la superficie lunar y otros hallazgos entre 2020 y 2021 (se pueden ver en los primeros diez minutos del video a continuación).

El astrónomo describió las imágenes del cráter Tycho en su charla como «... una especie de características lineales o poligonales en el suelo del cráter, que muestran que se puede empezar a hacer geología con estas imágenes desde la superficie terrestre». También mostró una sola imagen de radar del sitio de aterrizaje del Apolo 15 con una asombrosa resolución de 1,25 metros, a la que se refirió como «la imagen de mayor resolución de la Luna jamás tomada desde el suelo».

Por contexto, la Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC) a bordo del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) puede tomar imágenes de la superficie de la Luna con una resolución de hasta 0,5 metros, lo que significa que este prototipo de radar puede tomar imágenes de la superficie de la Luna desde la Tierra casi tan bien ¡como un satélite que actualmente orbita alrededor de la Luna!

Defensa planetaria

Junto con las imágenes lunares, el prototipo de radar también detectó un asteroide en 2021 conocido como (231937) 2001 FO32, que está etiquetado como «potencialmente peligroso» debido a su tamaño, aproximadamente 1 kilómetro de diámetro, y su cercanía orbital a la que puede llegar de la Tierra, en este caso a poco más de 2 millones de kilómetros de distancia. La detección del asteroide apareció como un pico en sus datos.

«Y ahora no es lo mismo que las imágenes de la Luna», señaló Taylor en su charla. «Pero a partir de ese pequeño pico, puedes calcular qué tan rápido se mueve este objeto, puedes calcular su órbita, puedes calcular su trayectoria en el futuro, puedes determinar su riesgo de impacto, puedes evaluar cuánto peligro es, puede restringir su estado de espín, su tamaño, su composición, sus propiedades de dispersión, etc.».

Ampliación del centro del cráter lunar Tycho.

«Entonces, aunque no parezca mucho, esa pequeña detección puede brindar mucha información sobre la caracterización del asteroide. Entonces, la conclusión principal de esto es que pudimos detectar un asteroide cinco veces más lejos que la Luna con menos energía que su horno de microondas, lo cual es bastante impresionante», concluyó.

Los próximos pasos incluyen ampliar el radar hasta 500 kilovatios, que es casi 1000 veces más potente que el prototipo actual de 700 vatios, y el trabajo de diseño en este sistema insignia está en curso utilizando el VLBA y el futuro Very Large Array de próxima generación (ngVLA) como receptores terrestres.

Este radar también podría detectar objetos en el espacio cislunar —también conocido como espacio de órbita terrestre alta— con la esperanza de proteger a los futuros astronautas y naves espaciales lunares mientras enviamos humanos de regreso a la Luna en los próximos años.

Junto con sus capacidades potenciales de defensa planetaria, el futuro sistema de radar de GBO también podría usarse para fines científicos planetarios, incluidas imágenes, astrometría y caracterizaciones físicas y dinámicas de objetos planetarios dentro del Sistema solar.

¿Qué emocionantes descubrimientos nos brindará el nuevo sistema de radar de GBO sobre nuestro sistema solar en los próximos años y décadas? Sólo el tiempo lo dirá.

Fuente: GBO/SciAl. Edición: MP.