Un gruppo di ricercatori e ingegneri ha prodotto l’immagine radar del suolo lunare più dettagliata di sempre. Ritrae Tycho, un cratere di 85 chilometri di diametro situato nelle highland meridionali della Luna, e la sua immagine radar è stata ottenuta con il Green Bank Telescope e il Very Long Baseline Array statunitensi. Il risultato apre la via a una nuova generazione di sistemi radar per lo studio dei corpi planetari: non solo della Luna, ma anche per i pianeti e gli asteroidi. I risultati sorprendenti sono stati presentati nel corso di una conferenza stampa della American Astronomical Society.
L’idea alla base dei radar è tanto semplice nella sua concezione quanto complessa nelle applicazioni pratiche. La luce, a qualunque frequenza (radio e microonde comprese), viaggia alla ben nota velocità di 300mila chilometri al secondo nel vuoto. Sparando quindi un fascio di luce contro un oggetto e studiando il tempo che i segnali che vengono riflessi impiegano per tornare all’antenna, è possibile ricostruire alcune proprietà del bersaglio, come la distanza, la forma, le dimensioni. Per compiere questo genere di studi vengono utilizzate in genere le onde radio, preziose per la loro capacità di viaggiare indenni attraverso l’atmosfera, le nubi, le precipitazioni, e per il basso costo energetico della produzione di luce a queste frequenze. Se puntiamo i radar verso il cielo invece che verso oggetti terrestri, la faccenda però si complica, perché il segnale inviato, e ancor più quello riflesso dal bersaglio, perde di intensità lungo la strada. Ecco perché gli studi astronomici che sfruttano i radar si possono concentrare solamente sui corpi più vicini, come appunto la Luna e gli asteroidi.
La Luna è stato il primo oggetto astronomico a essere puntato con i sistemi radar. Già nel 1946, poco dopo l’invenzione dei sistemi radar utilizzati per la prima volta da Sir Robert Watson-Watt nel 1935, puntammo la Luna. Nel 1961 per la prima volta i ricercatori del Jet Propulsion Laboratory riuscirono a puntare Venere, misurandone con precisione la distanza e potendo così calcolare con maggiore precisione il valore dell’Unità Astronomica (la distanza media Terra-Sole che usiamo per mettere in scala le cose nel Sistema Solare). Uno dei campi che ha avuto più fortuna è però quello della ricerca sui corpi minori, asteroidi e comete. Nel 1989 il compianto radiotelescopio di Arecibo ottenne per la prima volta nella storia l’immagine radar di un asteroide, 4769 Castalia. E da lì non ci siamo più fermati: sono centinaia oggi gli asteroidi che siamo riusciti a vedere, a studiare e conoscere proprio grazie alle tecniche radar.
Il National Radio Astronomy Observatory, il Green Bank Observatory e Raytheon Intelligence & Space stanno lavorando a una nuova generazione di sistemi radar per l’osservazione planetaria da applicare al Green Bank Telescope, un radiotelescopio di 100 metri di diametro in West Virginia che detiene il record di essere il più grande telescopio di questo tipo a poter essere orientato a piacimento. Il prototipo di questo sistema radar ha già prodotto alcune delle immagini radar più dettagliate di sempre che ritraggono appunto il cratere Tycho sulla Luna con una risoluzione di appena 5 metri – ossia permettendo di vedere dettagli piccoli fino a questa dimensione. Il trasmettitore del Green Bank ha inviato un segnale di appena 700 watt (meno di un asciugacapelli!) a una frequenza di 13.9 gigahertz; i segnali riflessi dalla Luna sono stati poi raccolti dalle dieci antenne di 25 metri del Very Long Baseline Array (Vlba) permettendo di ricostruire le immagini in altissima risoluzione.
“È incredibile essere riusciti a vedere così lontano usando meno potenza di un elettrodomestico”, sottolinea Patrick Taylor, capo della divisione radar del Green Bank. “Nei nostri test, siamo riusciti a puntare un asteroide di un chilometro situato a 2,1 milioni di chilometri di distanza: più di cinque volte la distanza tra la Terra e la Luna”, qualcosa di entusiasmante per il monitoraggio degli asteroidi considerando che un asteroide di un chilometro può essere già sufficiente per creare disastri su scala regionale o globale. Di recente il Green Bank è stato per esempio utilizzato per confermare i risultati dell’impatto della sonda Dart della Nasa. Ma la sperimentazione non si ferma qui: l’obiettivo è un trasmettitore di appena 500 watt con l’utilizzo aggiuntivo del Next Generation Very Large Array come ricevitore insieme al Vlba. Questo sistema avrebbe un’intensità 1000 volte maggiore di segnale radar, permettendo di ottenere una risoluzione ancora maggiore. Con lo sviluppo delle tecnologie radar i ricercatori puntano a vedere più asteroidi e più lontani “e quando si tratta di sviluppare strategie per possibili impatti” aggiunge Taylor, “avere più tempo è tutto”.
(Autore: Luca Nardi – Wired).
(Foto: Wired).
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