¿No podrían simplemente enviar el pulso de sonido más grande posible en una dirección dada que pudieran generar de manera segura, y si hay algo en esa dirección, ya sea cerca de Júpiter o Plutón, siempre y cuando el receptor apunte en esa dirección, lo captaría ¿verdad? ¿O estoy pasando por alto algo sobre la focalización del haz saliente?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
El enfoque no es el término ni el concepto correcto. Se trata de formar un haz, cuya anchura del haz de 3dB generalmente se llama anchura del haz. Seguirá cubriendo un área más grande a medida que se expande, pero la dispersión angular es la misma en todas las distancias. Por supuesto, si está demasiado lejos, obtendrá muy poca potencia y no podrá verla o medirla muy bien.
Entonces, al buscar en el espacio con radar, desea alguna resolución angular que defina la incertidumbre de dirección.
Pero preguntaste sobre la distancia radial. Sí, si está realmente cerca de la Tierra podría ser peligroso, si está más lejos menos. Además, cuando detectas asteroides típicamente quieres rastrear su trayectoria, y necesitas algunas condiciones iniciales y luego actualizaciones, y posición y velocidad es lo que podrías obtener: dirección angular y rango, y cambio Doppler para la velocidad radial.
Sin embargo, típicamente haces mejores observaciones, por supuesto, con óptica, una resolución angular de ángulo más grande (solo el límite de difracción). Para localizar en distancia, triangulas.
Volviendo al radar, ten en cuenta que el alcance del radar (es decir, qué tan lejos puedes detectar) depende de la potencia emitida (tu 'pulso de sondeo más grande'), el tiempo de integración (ancho de pulso o tiempo de integración Doppler), tu figura de ruido de RF (cuánto ruido interno de RF), el tamaño (en realidad la sección transversal del radar) del objeto, y lo más importante, es proporcional a 1/ (dos , uno en cada sentido). Eso significa que muere bastante rápidamente con la distancia. Puedes rebotar radar en Marte u algunos de los otros planetas, pero es más difícil detectar en cuerpos más pequeños como asteroides.
Así que, sí, siempre y cuando apuntes correctamente obtendrás una señal de retorno, pero puede que esté muy por debajo de tu umbral de ruido.
Porque las anchuras de haz más estrechas concentran más la potencia, puedes ver más lejos, pero cubres menos área buscando durante cierto tiempo. Los haces más amplios permiten búsquedas más rápidas pero obtienes un retorno más débil. Así que escriben las ecuaciones y hacen un balance en lo que quieren hacer. En radares de búsqueda de tierra a aire en tierra, usualmente tienen una anchura de haz más amplia (o múltiples haces más estrechos y múltiples transmisores/receptores (y mayores costos), mientras que los radares de seguimiento tienen anchuras de haz más estrechas, mientras que para astrofísica, por ejemplo, receptores de radio y microondas pasivos el cielo es tan grande que típicamente se utilizan anchuras de haz más estrechas y se mueven las antenas para buscar.
Todo es un gran compromiso.
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El espacio es grande. A menos que enfoques la onda saliente, rápidamente se atenuará a niveles indetectables. Pero si la enfocas, tus posibilidades de golpear algo al azar son efectivamente cero.
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Entonces, ¿puedes enfocarlo para que vaya más lejos? ¿Es como enfocar estrechando la forma del cono saliente? ¿Es algo así como un láser? Porque cuando dije enfocar antes, me estaba imaginando un cono ancho, pero de alguna manera, a cierta distancia, estaba más enfocado o algo así, no sé, no estaba realmente bien pensado.
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Enfocar está limitado por la difracción, sin importar lo que hagas obtienes un "cono" lejano cuyo ángulo es inversamente proporcional al área efectiva del radiador.