על הרדאר: האם נוכל לזהות אסטרואידים של יום הדין בזמן?

מדענים דנים בהתקדמות האחרונה ובתפקידו של המכ"ם במדע וההגנה הפלנטריים.

איך בני אדם יכולים להגן על כדור הארץ מפני "פגיעות אסטרואידים הרסניים ושביטים?" על פי האקדמיות הלאומיות וסקר העשור של המדע הפלנטרי והאסטרוביולוגיה שלהן לשנים 2023-2032, למערכות מכ"ם אסטרונומיות מבוססות קרקע יהיה "תפקיד ייחודי" למלא בהגנה פלנטרית.

יש כיום רק מערכת אחת בעולם שמתרכזת במאמצים אלו, נאס"אמכ"ם מערכת השמש של גולדסטון, חלק מרשת החלל העמוק (DSN). עם זאת, קונספט מכשיר חדש ממצפה הרדיו הלאומי לאסטרונומיה (NRAO) הנקרא מערכת RADAR (ngRADAR) מהדור הבא ישתמש ב-Green Bank Telescope (GBT) של הקרן הלאומית למדע ובמתקנים נוכחיים ועתידיים אחרים כדי להרחיב את היכולות הללו.

"ישנם יישומים רבים לעתיד המכ"ם, החל מקידום מהותי של הידע שלנו על מערכת השמש, ועד למידע עתידי על טיסות חלל רובוטיות וצוותים, ואפיון עצמים מסוכנים שמתרחקים קרוב מדי לכדור הארץ", משתף טוני ביזלי, מנהל NRAO.

המדענים הציגו לאחרונה תוצאות עדכניות שהושגו עם מערכות מכ"ם קרקעיות בכנס השנתי של האגודה האמריקאית לקידום המדע בדנוור, קולורדו.

"ל-NRAO, בתמיכת הקרן הלאומית למדע ובפיקוח של Associated Universities, Inc., יש היסטוריה ארוכה של שימוש במכ"ם כדי לקדם את הבנתנו את היקום. לאחרונה ה-GBT עזר לאשר את הצלחת משימת ה-DART של נאס"א, המבחן הראשון לראות אם בני אדם יכולים לשנות בהצלחה את מסלולו של אסטרואיד", משתף מדען NRAO ומנהל פרויקט ngRADAR, פטריק טיילור.

יכולות משופרות של מכ"ם קרקעי

ה- GBT הוא טלסקופ הרדיו הניתן לכיוון מלא הגדול בעולם. יכולת התמרון של צלחת 100 המטרים שלו מאפשרת לו לצפות ב-85 אחוז מהכדור השמימי, מה שמאפשר לו לעקוב במהירות אחר עצמים על פני שדה הראייה שלו. מוסיף טיילור, "בתמיכתה של Raytheon Technologies, בדיקות פיילוט של ngRADAR על GBT – באמצעות משדר בעל הספק נמוך עם תפוקה נמוכה יותר מתנור מיקרוגל רגיל – הפיקו את התמונות ברזולוציה הגבוהה ביותר של הירח אֵיִ פַּעַם נלקח מכדור הארץ. תארו לעצמכם מה נוכל לעשות עם משדר חזק יותר".

מדענים החולקים את התוצאות שלהם ב-AAAS כוללים את אדגרד ג' ריברה-ולנטין מהמעבדה לפיזיקה יישומית של ג'ונס הופקינס ומרינה ברוזוביץ' ממעבדת ההנעה הסילון של נאס"א, המנהלת את גולדסטון וה-DSN. מוסיף ברוזוביץ', "הציבור עשוי להיות מופתע לגלות שהטכנולוגיה שבה אנו משתמשים במכ"ם הנוכחי שלנו בגולדסטון לא השתנתה הרבה מאז מלחמת העולם השנייה. במשך 99% מהתצפיות שלנו, אנו משדרים ומקבלים מהאנטנה האחת הזו. לעיצובים חדשים של משדרי מכ"ם, כמו ngRADAR ב-GBT, יש פוטנציאל להגדיל משמעותית את הספק המוצא ורוחב הפס של צורות הגל, מה שמאפשר הדמיה ברזולוציה גבוהה עוד יותר. היא גם תייצר מערכת ניתנת להרחבה וחזקה יותר על ידי שימוש במערכי טלסקופ כדי להגדיל את שטח האיסוף".

"NRAO הוא ארגון אידיאלי להוביל את המאמצים הללו בגלל המכשירים העומדים לרשותנו לקליטת אותות מכ"ם, כפי שעשה מערך הבסיס הארוך מאוד בפרויקט הפיילוט ngRADAR שלנו", מסביר בריאן קנט, מדען NRAO ומנהל תקשורת מדעית, אשר ריכז את המצגת ב-AAAS, "מתקנים עתידיים כמו הדור הבא Very Large Array, כמקלט, ייצרו שילוב רב עוצמה למדע הפלנטרי."

כיצד מכ"ם אסטרונומי קרקעי מרחיב את הבנתנו את היקום? בכך שאנו מאפשרים לנו ללמוד את מערכת השמש הקרובה שלנו, וכל מה שבתוכה, בפירוט חסר תקדים. מכ"ם יכול לחשוף את פני השטח ואת הגיאולוגיה העתיקה של כוכבי לכת וירחיהם, ולאפשר לנו לעקוב אחר התפתחותם. זה יכול גם לקבוע את המיקום, הגודל והמהירות של עצמים קרובים לכדור הארץ שעלולים להיות מסוכנים, כמו שביטים או אסטרואידים. ההתקדמות במכ"ם האסטרונומי פותחת אפיקים חדשים, השקעות מחודשות ועניין בשיתופי פעולה משותפים בין התעשייה והקהילה המדעית כמיזם רב-תחומי.

מפגש: אסיפה שנתית AAAS 2024