¿El radar y el radar pasivo son significativamente diferentes en el espacio?

¡Muchas preguntas!

¿Qué tan efectivos son los diferentes tipos de radar en el espacio a grandes distancias? ¿Es el radar significativamente diferente fuera de la atmósfera de la Tierra?

La única diferencia entre un radar dentro de la atmósfera y en el espacio es la falta de aire para atenuar la señal. En cambio, un tamaño angular generalmente pequeño del objetivo, causado por las grandes distancias.

¿Necesitaría generar una señal más potente para cubrir múltiples distancias AU? ¿O necesitaría un tipo de receptor más sensible?

Después de todo, el radar es lo mismo que iluminar algo con una linterna, solo que con ondas de radio en lugar de luz. Tanto aumentar el brillo de la luz del flash como la sensibilidad del receptor ayudarían naturalmente, sin embargo, es difícil dar en el blanco con precisión en distancias tan grandes, lo que nos lleva a la siguiente pregunta:

¿Sería el radar pasivo menos eficaz? ¿Las señales de oportunidad incluso rebotan en objetos en el espacio lo suficientemente bien como para registrarse en un sistema de radar pasivo?

De hecho, hay mucho ruido de radio en el espacio, parte del cual rebota en otros objetos o es perturbado, por ejemplo, por nubes de gas. Escuchar ese ruido es un campo conocido como radioastronomía , una de las principales formas de observar objetos lejanos.

Para la ciencia planetaria, también se ha utilizado el radar, sobre todo por la sonda Magellan para penetrar en la espesa atmósfera de Venus y generar imágenes utilizables de la superficie.

El problema básico con el uso del radar en el espacio es el alcance. Cuando envía un pulso de radar, la cantidad de energía que regresa al transmisor es proporcional a 1/rango ⁴ . Entonces, duplicar la distancia significa que la potencia cae a 1/16.

En la Tierra, eso no es un gran problema. Para detectar objetos en la atmósfera (por ejemplo, aviones), puede construir un transmisor lo suficientemente potente como para tener una cobertura completa hasta el borde del espacio y el horizonte: cada objeto que no esté tapado por la propia Tierra (y no muy pequeño o muy sigiloso, etc. .) será detectado.

Pero el espacio es muy, muy grande. La astronomía de radar es factible, pero se limita al sistema solar, y necesita una antena gigante como el plato de Arecibo (vea la foto en la respuesta de Hohmannfan) acoplada a un transmisor potente (los radares más potentes usan transmisor en el rango de 1-5 MW) y un receptor muy sensible para llegar tan lejos. Y solo puedes detectar objetos grandes de esta manera (asteroides, sí, naves espaciales no gigantes, no).

Los EE. UU. han utilizado ampliamente los sistemas de radar montados en naves espaciales para guiar sus naves espaciales cuando se encuentran. Gemini, Apollo y Shuttle tenían sistemas de radar de encuentro.

Algunos satélites militares también utilizan radares para la vigilancia de los océanos.

En varias misiones del transbordador se utilizó un radar de apertura sintética para observar la Tierra.

El radar tl;dr funciona bien en el espacio.