Будущая оборона Земли

Мощные радиолокационные системы в течение нескольких десятилетий играли важную роль в изучении планет, лун, астероидов и других объектов Солнечной системы, а теперь им отведена «уникальная роль» в планетарной защите — «обеспечение защиты Земли от разрушительных столкновений с астероидами и кометами», — говорится в недавно опубликованном Десятилетнем обзоре планетарной науки и астробиологии за 2023–2032 годы. Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO) и обсерватория Грин-Бэнк (GBO) разрабатывают новые возможности для телескопа Грин-Бэнк (GBT) и массива сверхдлинных базовых линий (VLBA), которые сделают их ключевыми инструментами для удовлетворения этой потребности.

В отчете об исследовании, опубликованном Национальными академиями наук, инженерии и медицины, рассказывается об опасных последствиях столкновений с объектами, сближающимися с Землей (ОСЗ). Эти эффекты варьируются от столкновения с астероидом 66 миллионов лет назад, которое уничтожило динозавров, до столкновения с Сибирью в 1908 году, которое имело взрывной эквивалент от 3 до 20 мегатонн в тротиловом эквиваленте, до столкновения в 2013 году в Челябинске, Россия, равного 440 килотоннам. ранения получили более 1600 человек. Их можно сравнить с атомной бомбой Хиросимы мощностью примерно 15 килотонн. Ключом к смягчению таких опасностей является отслеживание объектов и измерение их размеров и других характеристик, чтобы определить вероятность того, что они столкнутся с Землей, и эффект, который они окажут, если это произойдет. Согласно опросу, радар является важным инструментом для решения этой задачи.

«Наземные радиолокационные наблюдения за ОСЗ предоставляют бесценную информацию для долгосрочного отслеживания», — говорится в обзоре. «Поскольку масштабы энергии столкновения ОСЗ с плотностью, диаметром и скоростью, а также радар могут ограничивать все это, наблюдения планетарных радаров являются важным методом определения характеристик после открытия», — говорится в обзоре. До своего краха в 2020 году телескоп Аресибо обладал самыми мощными радиолокационными возможностями для мирового астрономического сообщества, часто работая с GBT и VLBA в качестве приемников. Радиолокационная система следующего поколения, разрабатываемая для GBT и VLBA, а затем и очень большая решетка следующего поколения (ngVLA), поможет заменить возможности, утраченные в Аресибо. В обзоре рекомендовалось разработать «план возможностей наземных планетарных радаров, сравнимых или превышающих возможности обсерватории Аресибо, необходимые для достижения целей планетарной защиты».

С момента своего открытия в 2000 году GBT был основным инструментом планетарной науки и планетарной защиты, наблюдая за ОСЗ и потенциально опасными астероидами, Луной и планетами земной группы в качестве приемника для радиолокационных проектов. Теперь, благодаря новой технологии, разрабатываемой для GBT, это самая большая полностью управляемая антенна в мире, способная передавать радиолокационные сигналы для исследований. 100-метровый диаметр GBT делает его впечатляющим инструментом для работы с радаром. Расположение GBT и его маневренность позволяют ему наблюдать 85 процентов небесной сферы, что позволяет ему быстро отслеживать объекты в поле зрения.

В недавней статье в Microwave Journal сообщалось об экспериментах с радаром, проведенных с использованием GBT и VLBA, в результате которых были успешно получены изображения Луны с высоким разрешением и обнаружен сближающийся с Землей астероид, пролетавший на близком расстоянии от Земли, более чем в 5 раз дальше, чем Луна. - используя меньше энергии, чем микроволновая печь. В этих тестах, в качестве доказательства концепции, GBT передал радиолокационный сигнал мощностью 650 Вт на частоте 13,9 ГГц, который был принят антеннами VLBA, создавая радиолокационные изображения поверхности Луны с беспрецедентной детализацией.

Национальный научный фонд выделил средства на концептуальный проект более мощной радиолокационной системы на ББТ, которая будет почти в 1000 раз мощнее, чем экспериментальная концепция. В дополнение к более мощному передатчику, NRAO и GBO, работая с отраслевыми партнерами, будут использовать новые твердотельные усилители и технологии матричных приемных систем, чтобы максимизировать эффективность новой системы. Параллельно с этим, по мере выделения дополнительного финансирования, команда планирует перейти к финальным работам по проектированию и строительству, начиная с 2023 года.

Новые возможности радара GBT представят инструмент, которого раньше не было в астрономии, собирая данные с более высоким разрешением и на длинах волн, недоступных ранее. NRAO и GBO также разрабатывают передовые инструменты сокращения и анализа данных, которых раньше не было. Гибкость и повышенная производительность этой новой системы удовлетворят важные потребности планетарной защиты, а также позволят астрономам наблюдать за астероидами, кометами, планетами и лунами. Универсальность этой системы будет способствовать развитию многих областей науки.

Отвечая на отчет, сенатор США Джо Манчин (D-WV) сказал: «В течение многих лет я стремился к тому, чтобы обсерватория Грин-Бэнк оставалась открытой для следующего поколения молодых ученых в Западной Вирджинии и во всем мире. место в сенатском комитете по ассигнованиям, я решительно поддерживал работу Green Bank по наблюдению и каталогизации околоземных объектов, включая разработку новых технологий, которые сделают его крупнейшей в мире подвижной антенной и передатчиком.Новое десятилетнее исследование подчеркивает важность Green Bank для планетарного исследований на многие десятилетия вперед, и я горжусь учеными и всем персоналом Green Bank и с нетерпением жду их постоянных усилий по продвижению наших исследований космоса». «В NRAO и GBO у нас есть долгая история участия в исследованиях планетарных радаров, и мы с нетерпением ожидаем добавления новых возможностей к GBT и VLBA для создания радиолокационной системы следующего поколения, которая будет служить важным инструментом для исследователей планетарных исследований. науки и планетарной защиты», — сказал Патрик Тейлор, глава отдела радаров NRAO и GBO.

Источник