"Озера" титану:
Опубліковано відкритий доступ у науці: радіолокаційні дані для рідких поверхонь на титані Кемпбелл, DB, Black, GJ, Carter, LM та Ostro, SJ, Science 302 , 5644, pp. 431-434, 17 жовтня 2003 DOI: 10.1126 / наук. 1088969
Це був справді елегантний експеримент! Безперервна, немодульована, кругополяризована 13 см хвиля транслювалася від Аресібо до системи Сатурн / Титан, і доплерівський зсув використовувався для ізоляції повернутого сигналу від Титану.
Більша частина поверхні шорстка, тому сигнал повертається з районів по всьому диску Титана, і оскільки Місяць обертається, хоча і повільно, повертається потужність з "лівої" та "правої" сторін переміщується на більш високі та нижчі частоти.
Однак у певні періоди спостереження спостерігалося дуже сильне і яскраво виражене відображення з нульовим доплерівським зрушенням відносно відомої радіальної швидкості Титана, і цей пік приписується дзеркальному відбиттю. Перевірки на отриману поляризацію підтверджують, що хоча повертається потужність від шорсткої поверхні в обох умовах кругової поляризації, припускається, що спектральний компонент знаходиться лише в очікуваному стані кругової поляризації.
Як зазначалося у задумливій відповіді @Martin Kochanski, від радарного спостереження немає визначення того, що повернене дзеркальне відображення походить від метану. Це просто припущений компонент озер, що базується на основі відомих на той час відомостей про хімію Титана (2003).
Ми спостерігали за Титаном 16 ночі в листопаді та грудні 2001 року та 9 ночі в листопаді та грудні 2002 року, передаючи на 13-сантиметровій довжині хвилі телескоп Arecibo 305 м і отримуючи відлуння з Arecibo. Ротаційний та орбітальний періоди Титану становлять 15,9 днів, а наші спостереження 2001 року були отримані на рівномірному інтервалі 22,6 ° ((800 км). 9 спостережень у 2002 році не забезпечили рівномірного висвітлення. Широта підземної доріжки становила 25,9 ° Ю в 2001 р. І 26,2 ° Ю в 2002 р., Її найдальша південна екскурсія. Світловий час у зворотному напрямку до системи Сатурн під час спостережень становив 2 години 15 хв., А обмежений час відстеження телескопа Аресібо означав, що прийом сигналу обмежується ∼30 хв на день, що відповідає 0,5 ° обертання Титану (20 км руху субеартової точки). Однієї ночі 2001 року та для більшості спостережень 2002 року (як і інших, коли ми намагалися здійснити вимірювання Титану), 100-метровий зелений береговий телескоп (ГБТ) також був використаний для отримання відлуння для повного обходу час. Ці дані мають менші співвідношення сигнал / шум, ніж ті, отримані в Arecibo, який отримує відлуння, але більш тривалий час прийому, що відповідає 2,1 ° обертання Титана, дозволив вивчити більше підземних локацій.
Ось деякі дані Титану:
Рис. 3. Радарний ехо-спектр радіолокаційного сигналу в роздільній здатності 1,0 Гц для спостереження 2002 року на підземній довготі 80 °. Нормоване переріз для дзеркальної складової ехо та нахилу RMS становить відповідно 0,023 та 0,2 °.
Клацніть для повного розміру
Рис. 1. Радіолокаційні ехо спектри Аресібо з даних 2001 р. Для п'яти підземних довжин на Титані. Показані спектри як для очікуваного (OC) відчуття отриманої кругової поляризації, так і для перехресно поляризованого (SC) відчуття. Ордината знаходиться в стандартних відхиленнях шуму. Пропускна здатність, розширена доплерівською від кінцівки до кінцівки, для "Титану" становить 325 Гц. Чотири з спектрів OC показують, що зоряний компонент є при 0 Гц.
Кільця Сатурна "зображені" (затримка-допплер):
З радарних зображень кілець Сатурна Ніколсон, П.Д. та ін., Ікар 177 (2005) 32–62, дої: 10.1016 / j.icarus.2005.03.023
Наведене нижче "зображення" не є звичайним зображенням, оскільки блюдо Аресібо не має можливості просторово вирішити поперечні простори Сатурна та його кілець. Це зображення "допплерівської затримки", використовуючи радіолокаційні передачі на рівні 12,6 см, ~ 500 кВт, передані Arecibo. Світловий час в обидва кінці становив близько 135 хвилин. Оскільки Аресібо має обмежене керування від зеніту (<19,7 градусів), максимум Сатурн був доступний страві лише 166 хвилин навіть в ідеальних умовах.
Вертикальна вісь показує затримку приблизно +/- 800 мілісекунд, що демонструє просторове дозвіл, але в радіальному або глибинному напрямку. Горизонтальна вісь - доплерівський зсув. Зсув +/- 300 кГц представляє орбітальну швидкість частинок у кільцях.
У той час як вищеописане дзеркальне відображення Титану здійснювалося безперервним або CW-променем, техніка візуалізації доплерівського затримки вимагає частотної модуляції променя з частотним стрибком. Застосовуючи кореляційну функцію за допомогою відомого шаблону до записаних прийнятих сигналів, компоненти з різним часом повернення та різними доплерівськими зсувами можуть бути вилучені, а результати потім зафіксовано діаграмою, створюючи зображення допплерівського затримки нижче.
Це стандартна методика, яка використовується для зображення інших планет і астероїдів: Дивіться наступні пункти та арбітри в межах:
Рис. 2. Затримки – доплерівські зображення, побудовані за даними, отриманими в (а) жовтні 1999 р., (Б) листопаді 2000 р., С) грудні 2001 р. Та (г) січні 2003 р. І поляризація OC, і SC були об'єднані, щоб максимізувати сигнал до коефіцієнт шуму. Зверніть увагу на чотири яскраві області на кожному зображенні, де клітини затримки та доплерівські паралельні і де, схоже, кільця А і В перетинаються одна над одною.
