Observaciones de radar coordinadas

Una hora después de la aproximación más cercana, 99942 Apophis sobrevolará América del Norte, y aunque será de día, el asteroide pasará sobre la zona donde se encuentran el complejo Goldstone y el observatorio de radio de Green Bank. Este será uno de los momentos ideales para observaciones de radar bistático, ya que estas instalaciones tienen grandes antenas, amplia experiencia en astronomía de radar planetario y una clara oportunidad para observar el asteroide (en ese momento Apophis estará todavía a unos siete radios terrestres desde el centro de la Tierra o aproximadamente seis radios terrestres desde los telescopios).

De hecho, la mayoría de las instalaciones de radio más grandes de la Tierra con capacidad de transmisión tendrán la oportunidad de realizar observaciones de radar del asteroide. Sin embargo, debido a la proximidad extrema del asteroide y su rápido movimiento en el cielo, no será posible realizar observaciones de radar monostático: si una sola instalación tiene capacidades de transmisión y recepción, no podrá cambiar de una a otra a tiempo. Aunque la mayoría de las instalaciones no tienen capacidades de transmisión, una cantidad significativa tiene una gran sensibilidad de recepción. Es por esto que las observaciones de radar bistático alrededor del mundo ofrecerían las mejores oportunidades para observar el acercamiento más cercano de 99942 Apophis.

El próximo momento significativo del sobrevuelo ocurrirá siete horas después de la máxima aproximación, cuando el asteroide pase sobre el noreste de Asia. Allí pasará casi por el cenit del radiotelescopio FAST, el radiotelescopio más grande de la Tierra. Dado que FAST no es completamente orientable, el hecho de que el alejamiento y la proximidad de 99942 Apophis casi coincidan con el zenit sobre FAST es realmente afortunado.

Para organizar un esfuerzo de observación global de radar, proponemos dividir la ventana de aproximación en cuatro etapas. En cada etapa, identificamos los mejores emparejamientos de observatorios para realizar observaciones de radar bistático.

Análisis de sensibilidad y resolución

La observación de radar de asteroides es una técnica compleja que depende de muchos factores geométricos y físicos. Usando las efemérides del acercamiento de 2029 de 99942 Apophis, estimamos algunas cantidades relevantes involucradas en las observaciones de radar bistático del asteroide utilizando pares de grandes observatorios alrededor del mundo. Nuestro objetivo principal aquí es identificar las oportunidades científicas de una colaboración global coordinada para mapear una fracción significativa de la superficie de 99942 Apophis con una resolución sin precedentes.

Para obtener imágenes de la superficie del asteroide y/o reconstruir su forma 3D, a menudo se utiliza la técnica de retardo-Doppler. Para este propósito, se envían señales desde una antena transmisora hacia el asteroide, y el eco es medido en una estación receptora. El eco se analiza en los dominios de tiempo y frecuencia para construir un conjunto de datos de imagen que contiene información espacial y dinámica.