Радиолокационные изображения предполагаемых мест посадки космического аппарата на Луну

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. С. Бондаренко

Институт прикладной астрономии РАН

Author for correspondence.
Email: bondarenko@iaaras.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

Д. А. Маршалов

Институт прикладной астрономии РАН

Email: bondarenko@iaaras.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

Б. М. Зиньковский

АО “ОКБ МЭИ”

Email: bondarenko@iaaras.ru
Russian Federation, Москва

А. Г. Михайлов

Институт прикладной астрономии РАН

Email: bondarenko@iaaras.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Radar images of the mirror (a) and diffuse (b) components of the echo signal. The supposed main (1) and backup (2) “scatter ellipses” of the landing sites of the Luna-25 spacecraft. The images are tied to the selenographic coordinate system and are presented in an orthographic projection with the center at the south pole of the Moon.

Download (729KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Radar image of the mirror component of the echo signal with superimposed CPR values ​​(a) and an image obtained using the optical cameras of the LROC instrument (b). The proposed primary (1) and backup (2) “scatter ellipses” of the landing sites of the Luna-25 spacecraft. The images are tied to the selenographic coordinate system and are presented in an orthographic projection centered at the south pole of the Moon.

Download (992KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Radar image of the mirror component of the echo signal with superimposed CPR values ​​(a) and an image obtained using the optical cameras of the LROC instrument (b). The “scatter ellipse” of the supposed main landing area of ​​the Luna-25 spacecraft is shown in white. The images are tied to the selenographic coordinate system and are presented in an orthographic projection centered at the south pole of the Moon.

Download (729KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Radar image of the mirror component of the echo signal with superimposed CPR values ​​(a) and an image obtained using the optical cameras of the LROC instrument (b). The “scatter ellipse” of the supposed reserve landing area of ​​the Luna-25 spacecraft is shown in white. The images are tied to the selenographic coordinate system and are presented in an orthographic projection centered at the south pole of the Moon.

Download (895KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences