Radarbilder zeigen Mond in faszinierender Genauigkeit

Forschende arbeiteten an einer Möglichkeit, hochwertige Bildaufnahmen vom über 384.000 Kilometer entfernten Mond zu bekommen, ohne die Erde zu verlassen. Dafür wurde ein Prototyp eines Radars gebaut.

Radarastronomie wird dafür verwendet, physikalische Eigenschaften von Himmelskörpern zu untersuchen und Bildaufnahmen zu bekommen. "Radar" ist die Bezeichnung für Ortungs- und Erkennungsverfahren und mithilfe von Funkwellen. 

Auf die Mondoberfläche gerichtet

Das Radar wurde von einem Forscher*innen- und Ingenieur*innenteam der Forschungs- und Entwicklungsorganisationen National Radio Astronomy Observatory (NRAO) und Green Bank Observatory (GBO) sowie dem Unternehmen Raytheon Intelligence & Space (RIS) entwickelt. Als Basis wurden das weltgrößte, lenkbare Radioteleskop - Green Bank Telescope (GBT) - und die Very Long Baseline Array (VLBA) -  10 zusammenarbeitende Antennen von Radioteleskopen, die in den USA verteilt sind - genutzt. 

Der Prototyp wurde auf dem GBT getestet und auf die Mondoberfläche gerichtet. Die vom Radar empfangenen Wellen wurden an die Antennen des VLBA gesendet.

Prototyp mit geringer Transmitter-Leistung

Das Radar besteht aus einem Transmitter mit geringer Leistung, weniger als eine im Haushalt aufzufindende Mikrowelle. Das betont auch Patrick Taylor, Leiter der NRAO und GBO. "Es ist wunderbar, so weit entfernte Dinge zu erfassen und dabei weniger Energie zu nutzen als ein herkömmliches Haushaltsgerät."

Bilder vom Tycho-Krater

Die Bildaufnahmen wurden auf der 241. American Astronomical Society's Konferenz in Seattle präsentiert. Zu sehen waren Aufnahmen vom Tycho-Krater, ein Krater in den südlichen Hochebenen des Mondes auf der erdzugewandten Seite. 

Räumliche Auflösung von 1.25 Meter

Ebenso wurde ein Bild des Landeplatzes der Apollo-15-Mission mit einer räumlichen Auflösung (engl. spartial resolution) von 1,25 Meter gezeigt, das bereits 2021 aufgenommen wurde. Die räumliche Auflösung ist eine Messmethode, um zu erfassen, wie detailliert Objekte auf einer Aufnahme (in Pixel) sind. In diesem Fall können Objekte kleiner als 1.25 Meter nicht mehr erkannt werden. Taylor bezeichnete diese Aufnahme vom Mond als jene mit der höchsten Auflösung, die je von der Erde aus gemacht wurde. 

Die Kamera des Satelliten Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) kann Bilder mit einer Auflösung von 0,5 Meter schießen. Damit steht der Prototyp selbst einem Satelliten im Weltall kaum etwas nach. 

Weit entfernter Asteroid entdeckt

Das neuartige Radar ist aber nicht nur für Mondaufnahmen einsetzbar: 2021 wurde damit ein potenziell gefährlicher Asteroid erfasst, obwohl dieser 2 Millionen Kilometer entfernt war. Das ist etwa die 5-fache Entfernung der Erde zum Mond. Zwar wurde der Asteroid nur als Ausschlag am Teleskop erfasst, doch damit konnten bereits Geschwindigkeit, Umlaufbahn, Gefahrenpotenzial etc. berechnet werden, so Taylor. 

Neue Generation an Teleskopen

Das GBT könnte damit als Basis für eine neue Teleskop-Generation dienen. Im nächsten Schritt soll mehr Wattleistung erreicht werden. Die aktuellen 700 Watt möchte man auf 500 Kilowatt erhöhen. 

Dadurch soll noch mehr im Weltall erfasst werden, wodurch man Astronaut*innen und Raumfahrzeuge besser schützen kann. Auch soll das Radar für Forschungszwecke nützlich sein. Ebenso könnten kleinere und weiter entfernte Asteroiden erforscht werden.