Cuando un lanzador de béisbol lanza una bola rápida, la velocidad aparece en el jumbotron gracias al radar. La tecnología también es útil para el control del tráfico aéreo, las trampas de velocidad en las autopistas y el pronóstico del tiempo, y no está reservada para la Tierra. Los astrónomos han utilizado el radar para sondear los planetas y asteroides que nos rodean, midiendo su velocidad a medida que giran alrededor del sol y tomando imágenes de los detalles de su superficie. Una nueva herramienta promete potenciar este tipo de ciencia al ofrecer capacidades de radar astronómico más detalladas que nunca. El equipo detrás de un sistema de radar pionero en el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental publicó sus primeros resultados el mes pasado en la reunión 241 de la Sociedad Astronómica Estadounidense, revelando detalles sin precedentes en la luna y detectando un asteroide cercano a la Tierra. El novedoso sistema de radar del telescopio, llamado Next Generation Radar (ngRADAR), “produjo resultados que superaron las expectativas”, dice Flora Paganelli, científica del proyecto en la división de radar del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO).
Los sistemas de radar envían ondas de radio, que luego rebotan en los objetos cercanos. A medida que las ondas regresan al detector, llegan en diferentes momentos, según la distancia que hayan recorrido. Usando esa información, los científicos pueden reconstruir una imagen del objeto o medir su velocidad. Aunque en la Tierra, nuestros dispositivos de radar a menudo son portátiles, una versión ampliada y más poderosa, en este caso, un radiotelescopio masivo, puede enviar sus ondas más allá de nuestro planeta, observando asteroides en lugar de pelotas de béisbol.
El sistema ngRADAR usa el Telescopio Green Bank como una enorme antena transmisora, y usa el Matriz de línea de base muy larga de radiotelescopios repartidos por los EE. UU., Hawái y las Islas Vírgenes como un receptor de millas de ancho. Green Bank tiene un plato de 100 metros de diámetro, el equivalente de un radiotelescopio a un espejo, lo que la convierte en la antena orientable más grande de la Tierra, especialmente adecuada para este trabajo.
Para probar el nuevo sistema, el equipo de ngRADAR se volvió hacia la luna para obtener imágenes de un lugar de aterrizaje de Apolo y el prominente cráter Tycho. Estas son las “imágenes de mayor resolución jamás tomadas de la luna desde un sistema basado en tierra”, dice Paganelli. Revelan características del tamaño de un metro y es probable que sean de gran interés para los científicos lunares.
“Poder ver la geología de la superficie distinta en el suelo del cráter Tycho desde el suelo ha sido bastante impresionante”, dice Patrick Taylor, jefe de división de radar en NRAO y Green Bank Observatory. “Será interesante ver cómo los geólogos planetarios pueden hacer uso de esta información”.
El equipo también detectó con éxito un asteroide cinco veces más lejos que la luna usando menos energía que un horno de microondas común. Además, el nuevo instrumento transmite a través de la banda Ku, una frecuencia de ondas de radio más alta que la utilizada por otros radares planetarios. “Esto significa que veremos [asteroids] bajo una ‘nueva luz’, que puede proporcionar nuevos detalles sobre la caracterización de la superficie, como el tamaño de las rocas, la geología y la densidad”, explica Edgard Rivera-Valentín, científico planetario del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, que no participó en el proyecto ngRADAR.
El seguimiento de asteroides es muy divertido para los científicos planetarios, que recorren estos trozos de roca en busca de pistas sobre el pasado de nuestro sistema solar, y también es crucial para la humanidad. La mejor oportunidad que tenemos de protegernos contra los asteroides que se dirigen a la Tierra es detectarlos temprano y conocer sus propiedades, como su tamaño y densidad. “Cuanto antes sepamos sobre el riesgo y cuanto más sepamos sobre el objeto, mejor podremos abordar la situación”, dice Taylor.
El sistema ngRADAR entra en funcionamiento en un momento particularmente crítico para la defensa planetaria y la radioastronomía. Después del catastrófico colapso del famoso Observatorio de Arecibo en Puerto Rico, solo queda otra instalación de astronomía de radar activa: el radar del Sistema Solar Goldstone de la NASA, parte de la Red de Espacio Profundo, que se comunica con naves espaciales en todo el sistema solar. Poner todos los huevos de la humanidad en la canasta de Goldstone es un movimiento particularmente arriesgado, especialmente porque “recientemente experimentó una falla de 18 meses, dejándonos sin una capacidad de defensa planetaria esencial durante un período prolongado de tiempo”, dice el científico planetario Jean-Luc. Margot de la Universidad de California, Los Ángeles. El sistema ngRADAR ayuda a llenar el vacío dejado por Arecibo y complementa la instalación existente de Goldstone, fortaleciendo las líneas de defensa de la humanidad.
Y los primeros resultados de ngRADAR son solo el comienzo. El equipo del proyecto está trabajando para mejorar el diseño inicial, imaginándolo como un caballo de batalla de la radioastronomía durante muchos años. “La tecnología es muy confiable y permitirá una operación continua durante años”, dice Steven Wilkinson, ingeniero de Raytheon Technologies, que construyó el sistema ngRADAR.
El equipo también planea aprovechar las capacidades de la próxima expansión de Very Large Array, conocida como ngVLA, que hará de ngRADAR el radar planetario más sofisticado de la historia durante la próxima década. “En esta configuración futura, el sistema superará la sensibilidad de Arecibo y permitirá detecciones a mayores distancias”, dice Margot.