Un nuevo radar en el telescopio Green Bank constituirá la primera línea de la defensa planetaria

El telescopio de Green Bank | foto Jay Young

Con un transmisor menos potente que un horno microondas, un equipo de científicos e ingenieros utilizó el Green Bank Telescope (GBT, Virginia Occidental, Estados Unidos) y el Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation para obtener las imágenes de radar de mayor resolución de la Luna jamás recogidas desde tierra, allanando el camino para un sistema de radar de próxima generación destinado a estudiar planetas, lunas y asteroides del Sistema Solar.

El Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), el Observatorio de Green Bank (GBO) y Raytheon Intelligence & Space (RIS) están diseñando un sistema de radar planetario de alta potencia de próxima generación para el GBT, el mayor radiotelescopio totalmente orientable del mundo. El prototipo de este sistema produjo algunas de las imágenes de radar planetario de mayor resolución jamás captadas desde la Tierra.

Un transmisor de radar de baja potencia, con hasta 700 vatios de potencia de salida a 13,9 GHz, diseñado por el RIS se probó en el GBT, apuntando a la superficie de la Luna, y se recibieron ecos de radar con las diez antenas VLBA de 25 metros del NRAO. Se captó una imagen del cráter Tycho con una resolución de 5 metros, mostrando un detalle sin precedentes de la superficie lunar desde la Tierra. Es bastante asombroso lo que hemos podido captar hasta ahora, utilizando menos energía que un electrodoméstico común, subraya Patrick Taylor, jefe de la división de radar de GBO y NRAO.

Imagen de radar del cráter Tycho de la Luna, con una resolución de 5 metros | foto Raytheon Technologies.

Continúan los trabajos de diseño del sistema estrella, un radar planetario de 500 kilovatios en banda Ku (13,7 GHz) para el GBT que utilizará como receptores el VLBA y el futuro Next Generation Very Large Array (ngVLA). Este sistema de alta potencia tendría casi 1.000 veces la potencia de salida y varias veces el ancho de banda de la forma de onda (hasta 600 MHz), lo que permitiría obtener imágenes con una resolución aún mayor.

Un sistema como éste servirá en la primera línea de la defensa planetaria, capaz de detectar, rastrear y caracterizar objetos potencialmente peligrosos que puedan estar en curso de colisión con la Tierra. En nuestras pruebas, pudimos localizar un asteroide a 2,1 millones de kilómetros de nosotros, más de cinco veces la distancia de la Tierra a la Luna. El asteroide tiene un tamaño aproximado de un kilómetro, lo suficientemente grande como para causar una devastación global en caso de impacto, añade Taylor. Con el sistema de alta potencia, podríamos estudiar más objetos mucho más lejanos. Cuando se trata de desarrollar estrategias para posibles impactos, tener más tiempo de alerta lo es todo.

Sistema de radar prototipo de Raytheon desplegado en el brazo del foco principal del telescopio Green Bank sobre su parábola colectora de 100 metros | foto Green Bank Observatory

Estas capacidades resultaron útiles recientemente para apoyar la misión Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA, con datos del GBT que confirmaron que el impacto de la nave espacial DART de la NASA con un asteroide había alterado efectivamente su trayectoria en la primera demostración de tecnología de desviación de asteroides.

Los astrónomos también encontrarán esta herramienta útil para la astrometría, la obtención de imágenes y la caracterización física y dinámica de objetos del Sistema Solar para la ciencia planetaria. A corto plazo, la integración de un transmisor de media potencia en banda Ku (de al menos 10 kW) desarrollaría un sistema integral en GBO/NRAO para observaciones de radar en tiempo real y sentaría las bases para el sistema insignia de alta potencia.

Las nuevas capacidades de radar del GBT introducirán una herramienta que la astronomía no ha tenido antes, recogiendo datos a resoluciones más altas y en longitudes de onda no disponibles anteriormente. El NRAO y el GBO también están desarrollando herramientas avanzadas de reducción y análisis de datos de las que no se disponía hasta ahora. Según Taylor, en el NRAO y el GBO tenemos una larga historia de participación en estudios de radar planetario, y esperamos añadir nuevas capacidades al GBT y al VLBA para producir un sistema de radar de nueva generación que servirá como valiosa herramienta para los investigadores en ciencia planetaria y defensa planetaria.


Fuentes

Green Bank Observatory