A SMART-1 vége – ahogy a rádiócsillagászok látták

A Hold felszínébe csapódott európai szonda utolsó pillanataira földi rádióteleszkópok hálózata is figyelt.

A megfigyeléseket az Európai VLBI Intézetből (Joint Institute for VLBI in Europe, JIVE) irányították, bár a szeptember 3-i esemény Európából éppen nem volt látható. A beérkező adatokat a JIVE dwingeloo-i (Hollandiai) adatfeldolgozó központjában elemezték.

A VLBI (nagyon hosszú bázisvonalú rádióinterferometria) technikáját általában fényes, kompakt rádiósugárzó égitestek (pl. aktív galaxismagok, kvazárok) megfigyelésére használják. Nagy előnye, hogy az egymástól akár több ezer kilométerre levő antennák adatainak kombinálásával rendkívül finom szögfelbontás érhető el. (Olyan, mintha egyetlen, több ezer km-es antennával dolgoznánk.) Az űreszközök – rádióadóik révén – valójában szintén kompakt rádióforrások, csak gyorsabban mozognak az égen. Mivel nagyon közel vannak hozzánk, kis sugárzási teljesítményük ellenére is eléggé erősnek látszanak a több tíz méteres átmérőjű, érzékeny rádiótávcsövek számára.

A mostani mérések során mindössze négy rádió-obszervatórium dolgozott együtt: Fortaleza (Brazília), Concepcion (Chile), Hobart és Narrabri (Ausztrália). A Földnek az a területe, ahonnan a SMART-1 becsapódása jól látszott, optikai távcsövekkel igen jól el van látva (ezért is időzítették így az eseményt), rádióteleszkópokból viszont viszonylagos hiány van az északi féltekéhez képest.

Az Australia Telescope Compact Array (Narrabri, NSW, Ausztrália) maga is egy hat darab, 22 m-es teleszkópból álló hálózat.

A SMART-1-ről származó rádiójel spektruma, ahogy a Tasmániában levő Hobart 26 m-es rádióantenna mérte 1 másodperccel a megsemmisülés előtt.

A kísérlet további érdekessége volt, hogy a mérési adatok egy kis, 10 másodpercet felölelő része valós időben, szélessávú kábeleken hálózatán jutott el a hollandiai adatfeldolgozó központba. Ez lehetővé tette, hogy a rádiócsillagászok már másodpercekkel az esemény után megtudják a pontos becsapódási időt és helyet. A többi adat is órákon belül megérkezett. (Az európai valós idejű e-VLBI fejlesztéseket célzó EXPReS kutatás-fejlesztési programot az EU támogatja.)

A SMART-1 rádió-vivőjelének erőssége a Holdba csapódás előtti utolsó 20 ezredmásodperc során. A piros görbe a chilei, a kék a tasmániai antenna mérése. Érdemes megfigyelni a 4 ezredmásodpercnyi időeltolódást, ami a SMART-1 és a földi antennák geometriai elrendezéséből adódik. A rádióhullámok futási idejét figyelembe véve, tulajdonképpen az antennapároknál kapott hasonló késési adatokat lehet felhasználni a becsapódás pontos helyének kiszámítására.

A mérések lehetővé tették a becsapódás idejének megállapítását 10 mikroszekundumos pontossággal (ez a másodperc százezred része). A SMART-1 pályamenti sebességét figyelembe véve ez az űrszonda 2 cm-es úthosszának felel meg.

Az adatok feldolgozására használt számítógépes programot eredetileg az ESA Huygens szondája követésére fejlesztették ki. A 2005 januárjában a Titanra leereszkedő Huygens esetében a mérések sikeresek is voltak, s jelentősen hozzájárultak pl. a Szaturnusz óriásholdján a szélsebesség meghatározásához. A VLBI követési technika következő „célpontja” a 2007-ben felbocsátandó kínai Chang'e-1 holdszonda lesz. (Képek: JIVE)

Kapcsolódó cikkek:
A SMART-1 a Holdra ért
A rádiócsillagászok (is) a Titant figyelik
Egy év múlva indul a Chang\'e

Kapcsolódó linkek:
A SMART-1 VLBI-megfigyeléseiről (JIVE/EXPReS sajtóközlemény)