RADARASTRONOMIA
RADARASTRONOMIA
Termine proposto da alcuni studiosi per indicare quella parte della radioastronomia che si avvale di metodi di radarlocalizzazione per lo studio dei corpi celesti. La r. si è rivelata particolarmente feconda di risultati nel campo dell'astronomia del sistema solare; tra i notevoli successi conseguiti vanno ricordate la scoperta degli sciami meteorici diurni, la determinazione delle orbite di qualche migliaio di meteore sporadiche (v. meteore, in questa App.), e la ricezione di echi radar dalla Luna, da Venere e dal Sole.
La radarlocalizzazione dei corpi celesti è di grande importanza anche perché si ottiene, per suo mezzo, di misurare direttamente una distanza interplanetaria e quindi, indirettamente, di verificare l'unità astronomica. Essa comporta peraltro gravi problemi tecnici. La teoria della riflessione radar mostra che la potenza d'eco risulta, a parità di ogni altro fattore, direttamente proporzionale alla sezione del bersaglio e inversamente proporzionale alla quarta potenza della distanza di questo dal radar; a conti fatti risulta, per es., che la Luna dà una potenza d'eco pari a un millesimo di quella ottenibile, a parità di altre condizioni, da un aeroplano a 200 km di distanza. Gli apparati radar ordinarî, anche quelli cosiddetti "di ricerca lontana", di grande potenza, non sono pertanto direttamente impiegabili per queste ricerche; occorre usare trasmettitori più potenti, antenne a più elevato guadagno e, soprattutto, conviene diminuire la larghezza di banda del ricevitore, aumentando in proporzione la lunghezza depli impulsi.
La prima eco radar dalla Luna (v. fig.) fu ottenuta alle ore 23 (tempo locale) del 22 gennaio 1946 a Belmar (New Jersey, S.U.A.), ad opera del Signal Corps dell'esercito americano.
L'apparato usato era un radar militare modificato, operante su una frequenza di 115 MHz, con impulsi lunghi 0,25 sec, intervallati di 5 sec e con una potenza di picco di 30 kW; l'antenna era costituita da un allineamento di 64 dipoli, orientabile in azimut. Echi radar dalla Luna aveva anche ottenuto, qualche mese prima, Z. Bay, in Ungheria; l'apparato usato faceva tuttavia capo a un registratore elettrochimico a integrazione e non era quindi in grado di fornire indicazioni distanziometriche.
Contatti radar con la Luna sono stati poi stabiliti a varie riprese, in questi ultimi anni, in varie località. Questi esperimenti hanno consentito di misurare la distanza Terra-Luna con la precisione di qualche unità per mille; dall'effetto Doppler rilevato sugli echi sarebbe possibile altresì determinare il raggio terrestre R e, alternativamente, la velocità c della luce nel vuoto con un'apprezzabile accuratezza (qualche unità per diecimila).
Particolarmente difficoltoso si presenta lo stabilimento di contatti radar con i pianeti e col Sole: a causa della loro grande distanza, la "sezione radar" è infatti per essi assai minore di quella della Luna. Il rapporto fra la potenza dell'eco ottenibile da uno di questi corpi celesti e quella ottenibile dalla Luna risulta infatti di 10-5 per il Sole, 2 • 10-7 per Venere, 10-8 per Marte, 2 • 10-9 per Mercurio, 3 • 10-11 per Saturno, 2 • 10-13 per Urano, 2 • 10-14 per Nettuno. Si tratta quindi di aumentare ulteriormente, di un fattore tra centomila e centomila miliardi, la sensibilità di un radar "lunare". I recenti progressi della radiotecnica (soprattutto l'introduzione degli amplificatori parametrici e molecolari), e l'adozione di speciali tecniche di rivelazione basate sull'autocorrelazione dei segnali (v. informazione, teoria della, in questa App.) hanno consentito di soddisfare, almeno in parte, a questa richiesta e di ottenere echi radar da Venere e dal Sole.
Echi radar da Venere sono stati ottenuti da ricercatori del Massachusetts Institute of Technology nel febbraio 1958, operando su circa 400 MHz con un'antenna paraboloidica da 25 m, con 30 imp/sec e una potenza di picco di circa 300 kW. Echi dal Sole sono stati ottenuti all'inizio del 1959, su una frequenza di 28,6 MHz, da ricercatori dell'Università Stanford. Per ovviare alla difficoltà costituita dall'intensa radioemissione solare è stata usata una tecnica particolare, consistente nell'emissione, per 15 min, di impulsi lunghi 30 sec, alla cadenza di uno al minuto; dopo circa 16 min dall'inizio del ciclo di emissione i segnali riflessi si presentavano sotto forma di variazioni cicliche, con periodo di 30 sec, del valor medio del rumore proprio solare.
I risultati già conseguiti dalla r. fanno sperare che questa tecnica possa essere applicata con successo ad importanti problemi astronomici e astrofisici, per es. allo studio degli asteroidi e allo studio delle particelle che si ritiene siano la causa della "luce zodiacale".