Может ли EHT создать изображение человеческих артефактов на Луне?

Два дня назад New York Times представила Event Horizon Telescope (EHT) — огромный виртуальный радиотелескоп, созданный путем объединения данных с нескольких тарелок, разбросанных по всему миру. Хотя EHT спроектирован и построен для наблюдения за черными дырами, в частности, Стрельцом A *, в статье утверждалось, что EHT может «обнаружить пончик на Луне».

Это, вероятно, было задумано просто как иллюстрация его огромного разрешения, но: может ли это быть? Я знаю, что Луна не является радиоисточником, но, по-видимому, можно было сделать радиолокационные изображения ее поверхности , используя отраженное радиолокационное излучение одной из задействованных тарелок. Возможно ли что-то подобное с EHT? Можем ли мы «увидеть» места посадки с Земли? Остались позади вездеходы, этапы спуска и подъема?

Ответы (1)

Это действительно интересный вопрос!

Вкратце: Определенно может быть, но сначала вам придется разработать умный способ сфокусировать передаваемую мощность в гораздо меньшем месте; возможно, на несколько порядков меньше , чем то, что может сделать любое блюдо. Одной лишь поэтапной установки нескольких широко расставленных тарелок будет недостаточно.

Давайте посмотрим, что можно легко проверить.

Разрешение:

Используя круглые числа ф = 300 ГГц, с = 3E+08 м/с дает длину волны λ от 1 миллиметра. С базовым уровнем Д = 10 000 км, угловое разрешение λ / Д это 1Е-10. На лунном расстоянии л 360 000 км это разрешение 36 миллиметров. Мало того, что вы могли бы обнаружить пончик, но и дырка от пончика была бы решена (едва ли)!

Радар на лунном расстоянии:

Второе изображение в вашей связанной статье « Новые радарные изображения раскрывают замечательные особенности под поверхностью Луны» включают изображения кратеров Лютера и Аристилла , размер которых составляет один и пять миллионов сантиметров соответственно. Изображения уже выглядят зашумленными в этом масштабе, поэтому уменьшение разрешения в 1E+05 раз, вероятно, потребует более сильного передаваемого радиолокационного сигнала, измеряемого в сфокусированной мощности на единицу площади лунной поверхности.

Вы можете подумать, что это можно исправить, превратив многие антенны EHT (распределенные по всему миру) в приемопередатчики, используя очень длинную базовую линию для фокусировки мощности радиолокационного пятна, и это может работать в ограниченной степени , но проблема в том, что это будет не работает так же, как работает заполненная апертура. Малонаселенная решетчатая апертура по-прежнему будет направлять большую часть мощности на множество уродливых боковых лепестков.

У этой проблемы есть название. Сейчас не вспомню, но поищу.

Что-то похожее, но другое:

В вопросе Почему понадобилась 100-метровая тарелка Green Bank вместе с 70-метровой тарелкой Голдстоуна DSN для обнаружения Чандраян-1 на лунной орбите? Я говорю об использовании двух очень больших тарельчатых антенн для обнаружения изображения небольшого объекта на лунном расстоянии. Эксперимент описан здесь и здесь .

Они использовали две «уловки», чтобы сделать этот подвиг возможным только с двумя блюдами.

  1. 70-метровая тарелка Голдстоуна DSN передала сигнал, а большой диаметр тарелки позволил направить большую часть передаваемой мощности в круг, который перехватывал космический корабль на его максимальном удалении от Луны (показан ниже), так что очень мало сила перехватила бы гораздо большую Луну.

  2. Они воспользовались доплеровским сдвигом отраженного сигнала, вызванным орбитальной скоростью космического корабля, для дальнейшего отделения отраженных сигналов от Луны от отраженных сигналов от космического корабля.


введите описание изображения здесь

выше: «Это компьютерное изображение показывает местоположение Чандраян-1 в момент, когда он был обнаружен радаром Солнечной системы Голдстоуна 2 июля 2016 года. Фиолетовый круг шириной 120 миль (200 км) представляет собой ширину радара Голдстоуна. луч на расстоянии от Луны. Белая рамка в правом верхнем углу анимации показывает силу эха. Внутри луча радара (фиолетовый кружок) эхо от космического корабля чередовалось между очень сильным и очень слабым, так как луч радара разлетаются от плоских металлических поверхностей». Предоставлено: NASA/JPL-Caltech. Отсюда _

введите описание изображения здесь

выше: «Радиолокационные изображения космического корабля «Чандраян-1», полученные во время его пролета над южным полюсом Луны 3 июля 2016 года. Снимки были получены с помощью 70-метровой (230-футовой) антенны НАСА в комплексе дальней космической связи Голдстоун в Калифорнии. ... Это одно из четырех обнаружений Чандраян-1 с того дня». Предоставлено: NASA/JPL-Caltech. Отсюда _