Радиолокационные изображения предполагаемых мест посадки космического аппарата на Луну

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены новые радиолокационные изображения и поляриметрические данные предполагаемых мест посадки российского космического аппарата Луна-25 вблизи кратеров Манцини и Богуславский в южном полярном регионе Луны. Изображения были получены с использованием 64-м антенны ТНА-1500 Центра космической связи ОКБ МЭИ “Медвежьи озёра” и 13.2-м радиотелескопа РТ-13 Обсерватории “Светлое” ИПА РАН, в бистатической конфигурации на длине волны 4.2 см. На этой длине волны радиолокационные сигналы могут проникать в реголит на глубину до 1 м и чувствительны к поверхностным и взвешенным породам диаметром около 1 см и более. Пространственное разрешение порядка 80 м было достигнуто за счет алгоритма фокусированной обработки, позволяющего избежать размытия радиолокационного изображения при длительном времени интегрирования. Измерения шумовой температуры приемной системы на протяжении всего сеанса наблюдений обеспечили надежную оценку отношения круговых поляризаций (CPR) эхо-сигнала. Анализ полученных радиолокационных изображений выявил области с высоким радиолокационным рассеянием и CPR. Проведена оценка количества и распределения камней и неровностей, соразмерных длине волны излучения, на поверхности и в приповерхностном слое реголита. В результате проведенного анализа радиолокационных данных сделан вывод, что поверхность и приповерхностный слой реголита основного района более гладкие, чем у резервного, что делает его предпочтительным для предполагаемой посадки. Таким образом, полученные в результате работы новые радиолокационные изображения и карты CPR могут быть использованы при планировании будущих лунных миссий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. С. Бондаренко

Институт прикладной астрономии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: bondarenko@iaaras.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. А. Маршалов

Институт прикладной астрономии РАН

Email: bondarenko@iaaras.ru
Россия, Санкт-Петербург

Б. М. Зиньковский

АО “ОКБ МЭИ”

Email: bondarenko@iaaras.ru
Россия, Москва

А. Г. Михайлов

Институт прикладной астрономии РАН

Email: bondarenko@iaaras.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Вилкокс и др. (B.B. Wilcox, M.S. Robinson, P.C. Thomas, and B.R. Hawke), Meteorit Planet Sci. 40, 695 (2005).
  2. Дьячкова М.В., Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Санин А.Б., Астрон. вестник 51, 204 (2017) [M.V. Djachkova, M.L. Litvak, I.G. Mitrofanov, A.B. Sanin, Sol. Syst. Res. 51, 185 (2017)].
  3. Дьячкова М.В., Митрофанов И.Г., Санин А.Б., Литвак М.Л., Третьяков В.И. Астрон. вестник 55, 522 (2021) [M.V. Djachkova, I.G. Mitrofanov, A.B. Sanin, M.L. Litvak, V.I. Tret’yakov, Sol. Syst. Res. 55, 509 (2021)].
  4. Евстигнеев и др. (A.A. Evstigneev, V.K. Chernov, O. Eu. Evstigneeva, I.A. Ipatova, Eu. Yu. Khvostov, A.P. Lavrov, I.A. Pozdnyakov, Yu.V. Vekshin, et al.), Trans. of IAA RAS. 55, 36 (2020).
  5. Жуков А.О., Иванов К.А., Бондарева М.К., Горовой Д.С., Сиб. аэрокосмич. журн. 24, 99 (2023) [А.O. Zhukov, K.A. Ivanov, M.K. Bondareva, D.S. Gorovoy, Sib. Aerospace J. 24, 99 (2023)].
  6. Карриер и др. (W.D. Carrier, G.R. Olhoeft, and W. Mendell,), Lunar Sourcebook, A User’s Guide to the Moon (Ed. G.H. Heiken, D.T. Vaniman, B.M. French: Cambridge Univer. Press, 1991), р. 475.
  7. Кэмпбелл и др. (B.A. Campbell, B.R. Hawke, and T.W. Thompson), J. Geophys. Res. 102, 19307 (1997).
  8. Кэмпбелл и др. (B.A. Campbell, D.B. Campbell, J.L. Margot, R.R. Ghent, M. Nolan, J. Chandler, L.M. Carter, and N.J.S. Stacy), IEEE Trans. 45, 4032 (2007).
  9. Кэмпбелл и др. (B.A. Campbell, L.M. Carter, D.B. Campbell, M. Nolan, J. Chandler, R.R. Ghent, B.R. Hawke, R.F. Anderson, and K. Wells), Icarus 208, 565 (2010).
  10. Кэмпбелл (B.A. Campbell), J. Geophys. Res. 117, E06008 (2012).
  11. Маккей и др. (D.S. McKay, G. Heiken, A. Basu, G. Blanford, S. Simon, R. Reedy, B.M. French, and J. Papike), Lunar Sourcebook, A User’s Guide to the Moon (Ed. G.H. Heiken, D.T. Vaniman, B.M. French: Cambridge Univer. Press, 1991), р. 285.
  12. Маршалов Д.А., Бондаренко Ю.С., Медведев Ю.Д., Вавилов Д.Е., Зотов М.Б., Михайлов А.Г., ПТЭ 4, 111 (2018) [D.A. Marshalov, Yu.S. Bondarenko, Yu.D. Medvedev, D.E. Vavilov, M.B. Zotov, A.G. Mikhailov, Instrum. Exp. Tech. 61, 577 (2018)].
  13. Митрофанов И.Г., Зеленый Л.М., Третьяков В.И., Калашников Д.В., Астрон. вестник 55, 497 (2021) [Mitrofanov I.G., Zelenyi L.M., Tret’yakov V.I., Kalashnikov D.V., Sol. Syst. Res. 55, 485, (2021)].
  14. Нозет и др. (S. Nozette, P. Spudis, B. Bussey, R. Jensen, K. Raney, H. Winters, C.L. Lichtenberg, W. Marinelli, et al.), Space Sci. Rev. 150, 285 (2010).
  15. Носов и др. (E. Nosov, D. Marshalov, L. Fedotov, and Y. Sheynman), J. Instrument. 16, P05003 (2021).
  16. Павлов С.Р., Бондаренко Ю.С., Маршалов Д.А., Труды ИПА РАН 67, 3 (2023) [S.R. Pavlov, Yu.S. Bondarenko, and D.A. Marshalov, Trans. of IAA RAS 67, 3 (2023)].
  17. Паттерсон и др. (G.W. Patterson, A.M. Stickle, F.S. Turner, J.R. Jensen, D.B.J. Bussey, P. Spudis, R.C. Espiritu, R.C. Schulze, et al.), Icarus 283, 2 (2017).
  18. Робинсон и др. (M.S. Robinson, S.M. Brylow, M. Tschimmel, D. Humm, S.J. Lawrence, P.C. Thomas, B.W. Denevi, E. Bowman-Cisneros, et al.), Space Sci. Rev. 150, 81 (2010).
  19. Стэйси (N.J.S. Stacy), High-resolution synthetic aperture radar observations of the moon (Cornell Univ., Ithaca, NY, 1993).
  20. Шуйгина и др. (N. Shuygina, D. Ivanov, A. Ipatov, I. Gayazov, D. Marshalov, A. Melnikov, S. Kurdubov, M. Vasilyev, et al.), Geod. Geodyn. 10, 150 (2019).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Радиолокационные изображения зеркальной (а) и диффузной (б) компонент эхо-сигнала. Предполагаемые основной (1) и резервный (2) “эллипсы разброса” мест посадки КА Луна-25. Изображения привязаны к селенографической системе координат и представлены в ортографической проекции с центром в южном полюсе Луны.

Скачать (729KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Радиолокационное изображение зеркальной компоненты эхо-сигнала с наложенными значениями CPR (а) и изображение, полученное с помощью оптических камер инструмента LROC (б). Предполагаемые основной (1) и резервный (2) “эллипсы разброса” мест посадки КА Луна-25. Изображения привязаны к селенографической системе координат и представлены в ортографической проекции с центром в южном полюсе Луны.

Скачать (992KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Радиолокационное изображение зеркальной компоненты эхо-сигнала с наложенными значениями CPR (а) и изображение, полученное с помощью оптических камер инструмента LROC (б). Белым цветом обозначен “эллипс разброса” предполагаемого основного района посадки КА Луна-25. Изображения привязаны к селенографической системе координат и представлены в ортографической проекции с центром в южном полюсе Луны.

Скачать (729KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Радиолокационное изображение зеркальной компоненты эхо-сигнала с наложенными значениями CPR (а) и изображение, полученное с помощью оптических камер инструмента LROC (б). Белым цветом обозначен “эллипс разброса” предполагаемого резервного района посадки КА Луна-25. Изображения привязаны к селенографической системе координат и представлены в ортографической проекции с центром в южном полюсе Луны.

Скачать (895KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024