Аннотация результатов, полученных в 2023 году
За отчетный период были получены новые радиолокационные карты и поляриметрические данные предполагаемых мест посадки российского космического аппарата (КА) Луна-25 вблизи кратеров Манцини и Богуславский в южном полярном регионе Луны. Для этого использовались 64-метровая антенна «ТНА-1500» Центра космической связи ОКБ МЭИ «Медвежьи озёра» и 13.2-метровый радиотелескопа «РT-13» Обсерватории «Светлое» ИПА РАН, в бистатической конфигурации с длиной волны радиолокационного сигнала 4.2 см. На этой длине волны радиолокационные сигналы могут проникать в реголит на глубину до 1 метра 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. Показано, что внутри основного «эллипса разброса» предполагаемых мест посадки камни распределены более равномерно и занимают меньшую площадь по сравнению с резервным эллипсом. Средние значения CPR в пределах резервного эллипса заметно выше, чем в основном, что очевидно, связано с наличием выбросов камней из более крупных молодых кратеров. При этом часть камней находится на поверхности реголита и заметна на оптическом изображении, а другая часть присутствует в толще реголита на глубине проникновения радиолокационного сигнала. Поверхность, кажущаяся гладкой в видимом диапазоне длин волн, может скрывать камни, обломки и пустоты размером более 50 сантиметров, находящиеся на небольшой глубине, и представляющие серьезную угрозу для спускаемого КА. В результате проведенного анализа радиолокационных данных был сделан вывод, что поверхность и приповерхностный слой реголита основного района более гладкие, чем у резервного, что делает его предпочтительным для предполагаемой посадки. Также в работе были получены новые подробные радиолокационные карты и поляриметрические данные, охватывающие южный полярный район Луны размером 400x800 км вдоль нулевого меридиана до 68 параллели южной широты с пространственным разрешением около 75 метров. На картах видны 39% площади постоянно затененных областей, недоступных для наблюдений оптическими наземными средствами, в которых могут скрываться залежи водяного льда. Анализ радиолокационных карт не выявил связи между поляризационными свойствами поверхности в этих областях и наличием солнечного освещения. Наблюдаемые высокие значения CPR в постоянно затененных областях, скорее всего, связаны не с водяным льдом, а обусловлены неровными крутыми внутренними склонами крупных полярных кратеров и выбросами в окрестностях молодых ударных кратеров. Однако, присутствие льда в этих областях возможно, например, в мелкодисперсном состоянии в приповерхностных слоях реголита, или на глубинах, превышающих проникновение радиолокационного сигнала на длине волны 4.2 см, что будет являться вопросом дальнейших исследований. Таким образом, полученные в результате работы новые радиолокационные карты и поляриметрические данные могут быть использованы для изучения особенностей поверхности и приповерхностного слоя реголита южного полярного района Луны, включая поиск ледяных отложений в постоянно затененных областях, а также для планирования будущих лунных миссий. Хочется отдельно отметить, что современные возможности цифровой обработки сигналов позволяют проводить радиолокационные наблюдения Луны без использования специальных «планетарных локаторов» высокой мощности таких как 300-метровый телескоп обсерватории «Аресибо» или 70-метровая антенна обсерватории «Голдстоун». В настоящей работе показано, что для реализации таких экспериментов достаточно использовать сигнал небольшой мощности для облучения Луны, высокочувствительную антенную систему небольшого размера для приема и персональный компьютер для обработки эхо-сигнала.