Proiectul Diana - Project Diana

Antenă radar Project Diana, Fort Monmouth, New Jersey

Afișajul osciloscopului care arată semnalul radar. Pulsul mare din stânga este semnalul transmis, pulsul din dreapta este semnalul de întoarcere de pe Lună. Axa orizontală este timpul, dar este calibrată în mile. Se poate observa că domeniul măsurat este de 383.000 km, distanța de la Pământ la Lună.

Card QSL pentru rapoarte de recepție

Proiectul Diana , numit după zeița romană a lunii Diana , a fost un proiect experimental al Corpului de Semnal al Armatei SUA în 1946 pentru a respinge semnalele radar de pe Lună și a primi semnalele reflectate. Acesta a fost primul experiment în astronomie radar și prima încercare activă de a testa un alt corp ceresc . A fost inspirația pentru tehnicile ulterioare de comunicare EME (Pământ-Lună-Pământ).

Istorie

După sfârșitul celui de-al doilea război mondial, colonelul John H. DeWitt Jr. , directorul Laboratorului de semnal Evans din Camp Evans (parte din Fort Monmouth ), în Wall Township, New Jersey , a fost îndrumat de Pentagon pentru a stabili dacă ionosfera ar putea fi pătruns de radar, pentru a detecta și urmări rachetele balistice inamice care ar putea pătrunde în ionosferă. El a decis să abordeze această acuzație încercând să arunce undele radar de pe lună. Pentru această sarcină, el a reunit o echipă de ingineri care a inclus omul de știință șef E. King Stodola , Herbert Kauffman, Jacob Mofenson și Harold Webb. S-au căutat contribuții de la alte unități ale lui Camp Evans cu privire la diverse probleme, inclusiv mai ales matematicianul Walter McAfee , care a făcut calculele matematice necesare.

Pe site-ul Laboratorului, au fost construite în acest scop un mare transmițător , receptor și antenă . Transmițătorul, un SCR-271 este extrem de modificat radar set de al doilea război mondial , cu condiția 3 kilowați (ulterior modernizate la 50 kilowați) la 111,5 MHz în 1 / 4 impulsuri -second, aplicat la antena, o „bedspring“ antena matrice reflexiv compusă dintr-o matrice de 8x8 de dipoli cu jumătate de undă și reflectoare care au asigurat un câștig de 24 dB . Semnalele de întoarcere au fost primite aproximativ 2,5 secunde mai târziu, timpul necesar undelor radio pentru a face călătoria dus-întors de 768.000 de kilometri (477.000 mi) de la Pământ la Lună și înapoi. Receptorul a trebuit să compenseze schimbarea Doppler în frecvența semnalului reflectat datorită mișcării orbitale a Lunii în raport cu suprafața Pământului, care a fost diferită în fiecare zi, astfel încât această mișcare a trebuit să fie calculată cu atenție pentru fiecare proces. Antena ar putea fi rotită numai în azimut , astfel încât încercarea ar putea fi făcută numai pe măsură ce luna trecea prin fasciculul larg de 15 grade la răsăritul lunii și la apusul lunii, deoarece unghiul de înălțime al antenei era orizontal. Aproximativ 40 de minute de observație erau disponibile pe fiecare trecere, pe măsură ce Luna tranzita diferiții lobi ai modelului antenei .

Prima detectare cu succes a ecoului a avut loc la 10 ianuarie 1946 la 11:58 ora locală de Harold Webb și Herbert Kauffman.

Proiectul Diana a marcat nașterea astronomiei radar utilizate ulterior pentru cartografierea lui Venus și a altor planete din apropiere și a fost un precursor necesar al programului spațial american . A fost prima demonstrație că semnalele radio terestre ar putea pătrunde în ionosferă , deschizând posibilitatea comunicațiilor radio dincolo de pământ pentru sondele spațiale și exploratorii umani. De asemenea, a stabilit practica numirii proiectelor spațiale după zeii romani, de exemplu, Mercur și Apollo .

Proiectul Diana a demonstrat fezabilitatea utilizării Lunii ca reflector pasiv pentru a transmite semnale radio dintr-un punct al Pământului în celălalt, în jurul curbei Pământului. Această cale Pământ-Lună-Pământ (EME) sau „moonbounce” a fost utilizată în câteva sisteme de comunicații. Una dintre primele a fost programul secret de spionaj militar american PAMOR (Passive Moon Relay) din 1950, care a încercat să ascultă comunicațiile radio militare sovietice ruse prin preluarea semnalelor rătăcite reflectate de pe Lună. Semnalele de retur au fost extrem de slabe, iar SUA au început construcția secretă a celei mai mari antene parabolice din lume la Sugar Grove, Virginia de Vest, până când proiectul a fost abandonat în 1962 ca fiind prea scump. Un spinoff mai reușit a fost sistemul de comunicații Moon Relay sau Operațiunea Moonbounce, care utilizează calea EME pentru comunicarea militară americană. În ianuarie 1960, sistemul a fost inaugurat cu o legătură de releu lunar între Hawaii și Washington DC. Comunicarea Moonbounce a fost abandonată de militari odată cu apariția sateliților de comunicații la începutul anilor 1960. De atunci a fost folosit de operatorii de radio amatori .

Astăzi, site-ul Proiectului Diana face parte din districtul istoric Camp Evans , Centrul de învățare a istoriei științei InfoAge și Muzeul și este întreținut de Clubul de radioamatori Ocean-Monmouth. Rețeaua de antene a fost îndepărtată mai devreme și acum este probabil pierdută.

Referințe

• Ecouri radare din lună , de Jack Mofenson de la Evans Signal Laboratory, Belmar NJ, ianuarie 1946.
• Rețeaua de istorie globală IEEE .
• Butrica, Andrew J. To See the Unseen: A History of Planetary Radar Astronomy . (NASA SP4218, 1996).