雷達天文學

雷達天文學是利用目標物體反射微波，藉由分析反射波以觀察近地天體的技術，這項研究已經進行了60年。雷達天文學與電波天文學的區別在於，後者是被動的觀察，而前者是主動的。雷達的傳輸可以是連續的或脈衝的，該系統已經廣泛的用於研究太陽系。

雷達回波信號的強度與距離的四次方成反比。設備的升級、增加收發器的功率改進了儀器，增加了更多觀測的機會。

雷達技術提供了其它手段無法取代的資訊，例如過雷達觀測驗證了一般相對論對水星軌道的論述，和為天文單位提供精確的數值），但雷達天文學可以提供非常準確的關於結構、組成和太陽系物體運動的天文測量資訊。這有助於小行星-地球撞擊的長期預測，例如圖示的小行星(99942) Apophis。尤其是，光學可以觀測出現在天空的物體，但卻不能很準確地測量距離（當物體很小或是亮度不足時，依靠視差會變得更加困難）。另一方面，雷達可以直接測量物體的距離（無論其速度變化有多快）。結合雷達和光學的觀測，通常可以預測未來數十年，甚至幾個世紀的軌道。

現在有兩套天文雷達系統設施可以正常的使用：阿雷西博行星雷達和金石太陽系雷達。

優點

• 可控制的信號[也就是波型的時間/頻率調製和極化]屬性；
• 可解析物體的空間；
• 延遲都卜勒測量的精度高；
• 突破光學的不透明性；
• 對金屬和冰有高度的敏感性。

缺點
可觀測的最大範圍非常有限，被侷限在太陽系。這是因為信號到目標的強度對距離的衰變非常陡峭，只有極少的通量會被目標反射，以及傳送器的功率有限。由於回波的強度，雷達可以探測的物體與其大小的平方根成正比，與距離的四次方成反比。雷達可以探測距離1天文單位，直徑大約1公里大小的碎片，但在8-10天文單位的距離上，像是土星的距離，目標就至少要數百公里寬。它還需要一個相對較好的星曆表以確定要觀測的目標。

歷史
在雷達技術發明不久之後，在1946年就對比較接近和容易觀測的月球使用雷達檢測，測量項目包括表面粗糙度，稍後還有兩極附近的陰影區域描繪。

下一個較容易的目標是金星。這是有著重要科學價值的目標，因為它提供明確的方法來測量天文單位的大小，而這是新的行星際太空船所必需的。此外，這種技術的實力也有公共關係的價值，可以為機構提供優秀的示範。從眾多的雜訊中篩檢出微弱的訊號有著相當大的困難，要經由重重的處理，找出預期的結果值，並做出科學的評價。這導致了早期的主張（從林肯實驗室、焦德雷爾班克天文台、前蘇聯的伏拉迪米爾A.卡特爾），當時眾所周知的天文單位值，在現在知道是不正確的。

噴射推進實驗室在1961年3月10日第一次毫不含糊的檢測出金星，接著很快就測出正確的天文單位數值。一旦知道正確的值，其它單位也在它們存檔的資料中找到回波，並同意其結果。

相關條目

• 阿雷西博天文台
• 金石深太空通訊網（GDSCC，Goldstone Deep Space Communications Complex）

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• 深空網路
• 雷達
• 雷達影像
• (6489) Golevka
• (4179) 杜塔提斯（4179 Toutatis）

參考資料
外部連結

• [http://www.planetary.org/blog/article/00003248/ How radio telescopes get images of asteroids]

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• [http://echo.jpl.nasa.gov/~lance/binary.neas.html BINARY AND TERNARY NEAR-EARTH ASTEROIDS DETECTED BY RADAR]